威廉·冯·里布出生于巴伐利亚州的兰茨贝格，他在1895年加入了巴伐利亚军队成为军官学员。在被晋升为炮兵中尉时，里氏被派往中国镇压义和团运动。后来，他在慕尼黑进入了巴伐利亚战争学院（1907年至1909年）和进入在柏林的总参谋部（1909年至1911年）。被晋升为上尉后，里氏在埃尔兰根担任巴伐利亚第10野战炮的炮兵连指挥官（1912至1913年）。
第一次世界大战及之后
在第一次世界大战爆发时，里布是巴伐利亚第1军的参谋人员，然后服役于巴伐利亚第11步兵师。后晋升为少校，1916年夏天，里布被派往东线。次年，他被任命为巴伐利亚王储鲁普雷希特的参谋人员。1916年5月29日，因为于1915年5月2日的战功，里布收到马克思·约瑟夫军事骑士勋章。这在巴伐利亚相当于普鲁士的蓝马克斯勋章，与其获得令里布进入贵族的行列：1916年6月21日，他获得了贵族的头衔，其名字因加入“里特”和德国贵族助词“冯”而改变。
战争结束后，威廉·冯·里布留在威玛防卫军，这是在凡尔赛条约允许下一支为数100,000人的德国军队。1923年，他参与镇压了纳粹的啤酒馆政变。然后，在阿道夫·希特勒和纳粹党兴起前，冯·里布作为少将指挥第7军区（其中包括巴伐利亚）。
第二次世界大战
希特勒不喜欢冯·里布因为他的反纳粹态度，并在将冯·里布晋升为一级上将后于1938年将其退役。但冯·里布在同年7月被召回，指挥第12军团，其中参加在占领苏台德地区的行动。后来，他再次-退役。
在1939年夏天，冯·里布又被召回，指挥C集团军。在法国战役前，冯·里布是唯一根据道德基础上反对通过（中立国）低地国家特别是比利时进攻的德军将领。他说：“在25年内第二次攻击中立国比利时，这将使整个世界将转向反对德国！德国政府在几个星期前还曾郑重声明并答应维护和尊重这种中立。” 在这次战役中，他的部队突破了马其诺防线。因为他在这场胜利中的角色，冯·里布在1940年7月被晋升为陆军元帅及荣获骑士铁十字勋章。
由于当时获得希特勒的信任，冯·里布入侵苏联的巴巴罗萨行动中指挥北方集团军和负责北部战区。冯·里布摧毁在波罗的海三小国的苏联部队和攻占波罗的海的所有苏联海军基地。当1941年6月22日开始入侵时，里布的军队面对数量上占压倒性的苏联军队但仍获得了卓越的成就。截至9月底，他的军队已推进900公里，虽然未占领列宁格勒，但也已彻底将其包围。
在季赫温战败
挫败德国企图攻占列宁格勒的战役转折点是在1941年10月到12月于季赫温出现。在季赫温红军，首次在第二次世界大战中，于地面战事中对德意志国防军造成了大规模的失败。
由于在战争开始时对混乱和指挥不当的红军取得轻松胜利的鼓舞和希望快速攻占列宁格勒，威廉·冯·里布已指示其部队到达季赫温，这是到达列宁格勒道路上的主要城镇。这场胜利将让德军从北方集团-移其部队至德国中央集团军，以参加对莫斯科的一场决定性的攻击。德军，在坦克的数量上对苏军占有压倒性的优势，在11月8日成功地占领季赫温。但苏联第4军团的新任司令基里尔·梅列茨科夫，通过采用积极防御和不断的反击以减缓及其后阻止了德军的前进。梅列茨科夫其后发动-，于12月10日收复季赫温。
在战斗期间，苏联最高统帅部下令梅列茨科夫组织1个新的沃尔霍夫方面军。到12月30日，他迫使冯·里布退回到德军对季赫温攻势起点的阵地上。根据专门研究东线的军事历史学家大卫·格兰兹表示：“这是在第二次世界大战中闪电战理论的概念首次失败……导致苏联在莫斯科取得胜利”。
苏联在季赫温战役的胜利，直接支援了参与莫斯科战役的红军。德军不但未能从北方集团军派遣单位支援中央集团军，而且-对相反的方向进行增援。据格兰兹的研究，“在战争中这个最关键的时期，百分之32的德意志国防军部队在普里皮亚季沼泽进行作战，几乎包括2个完整的装甲集团，被束缚在沿着或毗邻季赫温的战斗”。德军在战斗中损失了45,000名人员。
由于冯·里布未能迅速攻占列宁格勒，希特勒不耐烦地说：“里布已经老糊涂了，他不能掌握和实施我迅速攻占列宁格勒的计划。他过分执着地防守西北地区，并希望成为协助在中路进攻莫斯科的计划。他显然是衰老了、失去了他的胆识，有如一个真诚的天主教徒只会祈祷而不进行战斗。”
作为一个老派的德国将领，冯·里布没有在希特勒从远方管理下有效地进行指挥，他被认为是一位被扶持的将领。人们有时说，是希特勒开除了里布，但这是不正确的：1942年1月，冯·里布要求离职，希特勒同意。据官方宣布，冯·里布是因病下台，而不是因为他战败而被开除。一级上将格奥尔格·冯·屈希勒暂时指挥北方集团军，而希特勒从此以后再没有起用冯·里布。
与国家社会主义者的关系
冯·里布对纳粹政权的态度是矛盾的：尽管他的公然蔑视希特勒和-者的亲信，他却在1941年他65岁生日时接受了250,000德国马克。1944年，冯·里布允许使用他的声望为纳粹宣传，而他就提出了获得1座价值638,000德国马克的大型巴伐利亚物业。在1944年7月20日密谋案刺杀希特勒失败后，冯·里布发出了肯定效忠元首的声明，虽然表面上这是为了挽救自己和他家人的生命。
战争结束后，冯·里布被在纽伦堡被美国军事法庭的高级指挥官审判控告。由于文件的混乱，冯·里布在4项控罪的其中1项被判有罪，被判处3年徒刑，但他判决后在被释放，因为他已被羁押了更多时间。他悄悄地与家人度过了他最后几年的生活，直到1956年在福森逝世。