Charles Villiers Stanford lernte schon als Kind Klavier und Orgel bei bekannten Lehrern in Dublin und knüpfte bei einer Reise der Familie nach London im Jahr 1864 bereits Kontakte zu dortigen Komponisten und Musikern wie Arthur Sullivan.
Stanford studierte seit 1862 in London bei Ernst Pauer und Arthur O’Leary, seit 1870 am Queens’ College in Cambridge, von 1874 bis 1876 bei Carl Reinecke in Leipzig und Friedrich Kiel in Berlin. Von 1883 an lehrte er am Royal College of Music in London Komposition, ab 1887 war er Professor für Musik an der Universität Cambridge.
Gemeinsam mit Hubert Parry und Edward Elgar trug Stanford gegen Ende des 19. Jahrhunderts entscheidend zur Erneuerung der englischen Musik bei („English Musical Renaissance“). Bis zu seinem Tod im März 1924 blieb Stanford Professor für Komposition in Cambridge und London. Wie viele bedeutende englische Musiker wurde er in der Westminster Abbey beerdigt. Seine Grabplatte trägt die Aufschrift „A great musician“.
Obwohl sein eigenes kompositorisches Schaffen sehr umfangreich ist, werden heutzutage nur noch wenige seiner Werke aufgeführt. Von seinen über 30 Chorwerken befinden sich heute nur noch die liturgischen Werke im Repertoire englischer Kirchenchöre. Das chorsinfonische Schaffen ist weitgehend vergessen. In den vergangenen Jahren wurden immerhin das Requiem (1897) und das Stabat mater (1907) durch CD-Aufnahmen einer breiteren Öffentlichkeit bekannt (Naxos bzw. Chandos). Ende der 1980er Jahre nahm die britische Schallplattenfirma Chandos mit dem Ulster Orchestra unter Leitung von Vernon Handley alle Symphonien und Irischen Rhapsodien für Compact Disc auf. Seit Anfang des dritten Jahrtausends spielt das irische RTÉ Vanbrugh Quartet für Hyperion ausgewählte Kammermusik Stanfords ein.
In ihrer Zeit äußerst populär waren Stanfords „Seestücke“ – die Ballade The Revenge – A Ballad of the Fleet, op. 24, nach Alfred Lord Tennyson und die Vokalzyklen Songs of the Sea, op. 91, bzw. Songs of the Fleet, op. 117. Die 3. Sinfonie („Irish“) gehörte für einige Jahre zu den beliebtesten romantischen Sinfonien und befand sich auch im Dirigierrepertoire von Gustav Mahler.
Manche seiner Kompositionen zeigen starke Anklänge an die Musik von Robert Schumann und Johannes Brahms. Gleichzeitig war Stanford ein Pionier in der direkten Verwendung irischer Volksmusik in seinen sechs Irischen Rhapsodien und der 3. Sinfonie, die auch den Untertitel „Irish“ trägt. Hierdurch ebnete er den Weg für die „Pastoral School“, zu deren Exponenten u. a. Ralph Vaughan Williams und Gustav Holst zählen sollten, die beide Stanford-Schüler waren. Neben Stanfords kompositorischem Schaffen ist nicht zu unterschätzen, dass er auch als Dirigent tätig war (u. a. Cambridge University Musical Society und Leeds Festival). Zu seinen Schülern zählen u. a. Arthur Bliss, Herbert Howells, John Ireland, George Dyson, Ernest John Moeran, Rebecca Clarke und der Dirigent Eugene Goossens.
Stanford komponierte sieben Opern, sieben Sinfonien, sechs Irische Rhapsodien, acht Irische Tänze, drei Klavier- und zwei Violinkonzerte, ein Cellokonzert, ein Klarinettenkonzert, kammermusikalische Werke, Klavier- und Orgelmusik, zwei Oratorien („The three holy Children“ und „Eden“), eine Messe, ein Te Deum, ein Magnificat, ein Requiem, ein Stabat mater sowie zahlreiche Lieder.