Вацлав Франциск Серпинский родился 14 марта 1882 года в Варшаве в семье  врача Константина Серпинского. В 1900 году поступил на физико-математический факультет Варшавского университета. После окончания был назначен преподавателем математики и физики в женской гимназии Варшавы. В 1906 году он получил степень доктора философии. В январе 1908 года он стал членом Варшавского научного общества, а в июле получил докторскую степень и начал читать лекции по теории множеств в Львовском университете. В сентябре 1910 года он был назначен профессором. Опубликовал три книги и большое количество статей. Первая мировая война застала его с семьёй в России и он был сослан в Вятку, но позже ему было позволено жить в Москве. Летом 1918 года Серпинский начал читать лекции во Львове, но с осени 1918 года стал преподавать в Варшавском университете, где в апреле 1919 года был назначен профессором. В 1921 году он был избран в Польскую академию и стал деканом факультета Варшавского университета. В 1928 году стал вице-президентом Общества науки и литературы Варшавы (с ноября 1931 года — президент) и в том же году был избран председателем Польского математического общества. После освобождения из нацистского лагеря в феврале 1945 года он приехал в Краков, читал лекции в Ягеллонском университете, а осенью вернулся в Варшаву. В 1960 году вышел на пенсию, но продолжал вести семинар по теории чисел в Польской академии наук до 1967 года.