Hamad bin Khalifa Al-Thani nació el 1 de enero de 1952 en Doha (Catar). Es el primogénito de los cinco hijos varones (además de 12 hijas) del Emir Khalifa bin Hamad Al-Thani (1932-2016), que le nombró heredero el 31 de mayo de 1977.
Cursó sus estudios en Reino Unido y se graduó obteniendo el rango de Oficial en la Academia Militar de Sandhurst en 1971. A su vuelta a Catar, ocupó varios cargos gubernamentales durante el reinado de su padre, como el de ministro de Defensa y el de director del Consejo Supremo de Planificación. A través de estos puestos fue el encargado de gestionar el día a día del Emirato de Catar, por lo cual cada vez fue adquiriendo cada vez más poder.
El Emir Khalifa pasaba mucho tiempo en el extranjero, por lo que Hamad bin Khalifa era prácticamente el líder del país. El 27 de junio de 1995 protagonizó un Golpe de Estado (considerado "pacífico") para sustituir a su padre, que culminó en su nombramiento como jeque y posteriormente en emir tras su coronación el 20 de junio de 2000.
Hombre con fama de reformista y enérgico, se le considera el modernizador de Catar gracias al dinero generado por la exportación del gas natural del país. De hecho, él fue el que decidió explotar los recursos energéticos de su país (tanto petróleo como gas natural) y así sacar beneficio económico. Asimismo, es el fundador del canal de televisión Al-Jazeera (1996), el medio de comunicación árabe de referencia.
Se ha casado en tres ocasiones, siendo sus esposas las jequesas Mariam bint Muhammad Al Thani, Mozah bint Nasser al-Missned y Noora bint Jalid Al Thani. Fruto de estos matrimonios tiene 24 hijos.
En junio de 2013 decidió abdicar en su cuarto hijo, Tamim bin Hamad Al-Thani, nacido en 1980 y actual Emir de Catar. No obstante, esto se produjo gracias a la renuncia de su otro hijo Jassim bin Hamad Al-Thani, que según declaró el día de su renuncia: "no había querido ser el heredero desde el principio".
Es considerado una de las personas más ricas del mundo, con una fortuna estimada entre 1.500 y 2.000 millones de dólares. Tiene numerosos negocios inmobiliarios y financieros gestionados a través de Qatar Holding (creada para gastar los fondos soberanos del emirato catarí y dependiente de la Autoridad Inversora). Entre estos negocios podrían señalarse sus participaciones en la Bolsa de Londres, en la empresa automovilística Volkswagen y en el Banco Barclays. Es además el nuevo propietario de los almacenes Harrods, que compró a Mohamed Al-Fayed en 2010 por 1.500 millones de libras (en torno a 1.800 millones de euros).
En 2011 recibió una visita oficial a España junto a su esposa Mozah bin Nasser Al-Missned, donde fueron agasajados por los todavía reyes Don Juan Carlos y Doña Sofía, con la que mantienen una cordial y afectuosa relación desde hace años. La vinculación del Emir con España se extiende también a los negocios, ya que tiene inversiones en Iberdrola y en El Corte Inglés.