Родился в Томске. Отец — радиофизик Василий Григорьевич Денисов (1905—1941), уроженец Усть-Каменогорска, стоявший у истоков томского телерадиовещания, мать — врач-фтизиатр Антонина Ивановна Титова (1905—1994), работавшая в Томском туберкулёзном диспансере.

В детстве самостоятельно научился играть на мандолине и гитаре, серьёзно учиться музыке начал с 12 лет. В 1946 году поступил на физико-математический факультет Томского государственного университета и в Томское музыкальное училище в класс известных томских педагогов О. А. Котляревской и Е. Н. Корчинского. В 1950 году Денисов победил в студенческом композиторском конкурсе и послал свои сочинения Дмитрию Шостаковичу, который ответил, что ему нужно серьёзно заняться музыкой. Окончил фортепианный класс училища (1950) и Томский университет (1951).

В 1951 году Денисов поступил в Московскую консерваторию; окончив её в 1956 году, остался в ней преподавателем, его произведения становятся известными широкой публике. В СССР его музыка как «авангардная» не получала признания, а за рубежом Денисова называли «Моцартом XX века».

После окончания аспирантуры в 1959 году Денисов преподавал в Московской консерватории оркестровку, а затем композицию. Среди его учеников — композиторы Дмитрий Смирнов, Елена Фирсова, Александр Вустин, Сергей Павленко, Владимир Тарнопольский, Иван Соколов, Божидар Спасов, Хуан Гутьеррес и др. Все они официально занимались с Денисовым лишь инструментовкой, поскольку вплоть до конца 1980-х годов ему не разрешали открыто вести класс композиции. Позднее официальными учениками-композиторами Денисова стали Юрий Каспаров, Ольга Раева, Антон Сафронов, Александра Филоненко, Вадим Карасиков и др. Множество молодых композиторов, не будучи учениками Денисова, консультировались у него, среди них — Дмитрий Капырин, Александр Щетинский (Украина), Дмитрий Янов-Яновский.

В 1979 году на VI съезде Союза композиторов СССР в отчётном докладе Первого секретаря Союза Тихона Хренникова музыка Денисова подверглась жёсткой критике, и Денисов попал в так называемую «хренниковскую семёрку» — «чёрный список» семи русских композиторов. До начала Перестройки официальные советские инстанции чинили препятствия распространению его музыки.

В 1994 году Эдисон Денисов попал в тяжелейшую автокатастрофу в Старой Рузе^[5] и был вывезен для лечения во Францию (где его творчество было давно известно и востребовано). Там он прожил последние два года жизни, периодически посещая Россию. Он стал почётным гражданином Парижа, был удостоен высшей государственной награды Франции — ордена Почётного легиона.

Умер в Парижской клинике от осложнений онкологического заболевания^[6] 24 ноября 1996 года. Похоронен на Южном кладбище Сен-Манде.

• Пена дней (L'écume des jours). Лирическая драма в 3 актах и 14 картинах по роману Бориса Виана (либретто Э. Денисова). 1981.
• Четыре девушки (Les quatre filles). Опера в 6-ти картинах по пьесе Пабло Пикассо (либретто Э. Денисова). 1986.
• Реквием для сопрано, тенора, хора и оркестра на стихи Франциско Танцера и литургические тексты (в пяти частях). 1980.
• История жизни и смерти Господа нашего Иисуса Христа для тенора, баса, хора и оркестра на тексты из Нового Завета и православной литургии. 1992.
• Солнце инков для сопрано и ансамбля на стихи Габриелы Мистраль. 1964.

• Кавалер ордена Почётного легиона (Франция).
• Кавалер ордена Искусств и литературы (Франция).
• Народный артист Российской Федерации (29 декабря 1994 года) — за заслуги в области искусства^[7].
• Заслуженный деятель искусств РСФСР (1989 год).
• Почётный гражданин Парижа.

• Григорьева Г. В. Мои тридцать лет с Эдисоном Денисовым. Воспоминания, документы, статьи. – М.: РИО МГК, 2017. - 136 с. – ISBN: 978-5-89598-338-6
• Armengaud J.-P. Entretiens avec Denisov, un compositeur sous le régime soviétique. P., 1993;
• Холопов Ю., Ценова B. Эдисон Денисов. — М.: Композитор, 1993.  (рус.)
• Kholopov Yu., Tsenova V. Edison Denisov. — Harwood Academic publ., 1995.  (англ.) || Edison Denisov — The Russian Voice in European New Music. — Berlin: Kuhn, 2002.  (англ.)
• Ценова В. Неизвестный Денисов. М., 1997;  (рус.)
• Шульгин Д. И. Признание Эдисона Денисова. — М.: Композитор, 1998. || Признание Эдисона Денисова. — 2-е изд. — М.: ИД «Композитор», 2004.
• Свет. Добро. Вечность. Памяти Э. Денисова. Статьи. Воспоминания. Материалы. М., 1999;
• Luce B. Light from Behind the Iron Curtain: Anti-Collectivist Style in Edison Denisov’s «Quatre Pièces pour Flûte et Piano. — Ann Arbor: UMI, 2000.  (англ.)
• Денисов, Эдисон Васильевич // Томск от А до Я: Краткая энциклопедия города. / Под ред. Н. М. Дмитриенко. — 1-е изд. — Томск: Изд-во НТЛ, 2004. — С. 99. — 440 с. — 3000 экз. — ISBN 5-89503-211-7.
• Купровская Е. Мой муж Эдисон Денисов. — М.: Музыка, 2014.
• Каширников В. Эдисон Денисов - краткая биография / Специальное радио, 2009
• Бонди Н. Друг нашей семьи - Эдисон Денисов / Специальное радио, 2006
• Вавилов С. П. Музыкальная культура Томска XIX—XXI вв. [в 2-х томах] / С.П. Вавилов. Том 1. — Томск: Издательство «Аграф-Пресс» + Дизайн-студия ПК «Скорость Цвета», 2020. — 463 с.: ил., фото с. — 100 экз. — Электронный ресурс: elib.tomsk.ru. экз. — ISBN 978-5-98693-075-6.
• Голев И. А. Эдисон Денисов: письмо учителю // Вестник Томского государственного университета. Культурология и искусствоведение. 2021. № 42. С. 300-301.

• Скачать ноты ТРИ ПЬЕСЫ (Эдисон Васильевич Денисов). Для одного фортепиано в четыре руки.
• Произведения Денисова на сайте Classical Connect Бесплатная библиотека классической музыки на Classical Connect
• Денисов на Wikilivres  (англ.)  (рус.)
• Edison Denisov  (англ.)
• Brief bio at Boosey & Hawkes site  (англ.)
• musicologie.org  (фр.)
• missbehavin.pair.com  (англ.)
• Composer of Light  (англ.)
• Fragments on Denisov  (рус.)
• Ю. Холопов, B. Ценова. [yanko.lib.ru/books/music/denisov_edison-holopov.htm «Эдисон Денисов»] в библиотеке Мошкова (рус.)
• Э. Денисов. «О некоторых типах мелодизма в современной музыке»
• Эдисон Денисов. Современная музыка и проблемы эволюции композиторской техники. — М., 1986.
• Раздел персонального сайта Шульгина Д. И., посвящённого технике композиции, жизни и аналитическому исследованию творчества Денисова
• Денисов-центр в Томске
• К 85-летию Эдисона Денисова. Беседа Антона Дубина с Владимиром Тарнопольским и Юрием Каспаровым