Uno de los principales escritores y ensayistas brasileños. Nació en Recife, Estado de Pernambuco, en el seno de una familia tradicional, propietaria de ingenios de caña de azúcar. Su padre, Alfredo Freyre, era juez de primera instancia y catedrático en Economía Política en la Facultad de Derecho de la ciudad de Recife. Matriculado recién a los ocho años en el jardín de infantes del Colegio Americano, al principio tuvo dificultades para aprender a leer y escribir. Aprendió inglés antes que su lengua materna y, posteriormente, latín con su padre. Organizó la sociedad literaria y el diario de su colegio, O Lábaro, donde publicó sus primeros artículos. A los quince años empezó a estudiar francés y leyó los clásicos de la literatura en francés, latín, español, inglés y portugués.
En 1920 se graduó como licenciado en artes en la Baylor University y, en 1922, concluyó su maestría en Ciencias Sociales en la Universidad de Columbia (Nueva York), presentando la disertación Social Life in Brazil in the Middle of the Nineteenth Century. Fue alumno del gran antropólogo norteamericano Franz Boas, con quien aprendió a aislar el concepto de cultura de las influencias biológicas y raciales. Boas, junto con Manuel de Oliveira Lima, historiador del rey Don Juan VI, fue su principal influencia, entre otras expresiones del pensamiento estadounidense, como Franklin Giddins, John Dewey y Alfred Zimmern.
Sus escritos en inglés impresionaron a Joseph Armstrong, su profesor en la Baylor University, quien le sugirió que se naturalizara para poder obtener una beca de estudios en Oxford. Pero Freyre no aceptó la propuesta y se propuso ser escritor en lengua portuguesa. En 1922 fue a Europa, donde visitó París, Berlín, Munich, Nuremberg, Londres, Oxford y Lisboa. Regresó a Brasil en 1923 y, al año siguiente, organizó el Centro Regionalista del Nordeste, en defensa de los valores locales contra la ofensiva modernista. Oponiéndose a la Revolución de 1930, se trasladó a Lisboa.
En Portugal comenzó a trabajar en lo que sería su contribución más importante a la cultura brasileña: la historia de la sociedad patriarcal del país. El primer volumen de su emprendimiento fue Casa grande y senzala, concluido en 1933, en Recife. Continuó con Sobrados e mucambos y Ordem e progresso. No llegó a escribir Jazigos e covas rasas, como era su pretensión.
En 1946 fue elegido diputado federal constituyente por la Unión Democrática Nacional (UDN), y creó el Instituto Joaquim Nabuco de Investigaciones. En 1950 ocupó el cargo de director del Centro Regional de Investigaciones Educativas de Recife y defendió una política educativa que atendía a las diversidades regionales. En 1951, el gobierno portugués de Antonio Salazar lo invitó a realizar un viaje por Cabo Verde, Guinea, Goa, Mozambique, Angola y Santo Tomé, a partir del cual desarrolló el concepto de luso-tropicalismo, ya implícito en escritos como Casa grande y senzala, pero posteriormente elaborado en obras como Aventura e rotina y O luso e o trópico. Este texto exaltó la obra colonial portuguesa, capaz de crear una identidad sin fronteras que atravesara los mares y se adaptara a los trópicos, constituyendo diversidades que formarían un solo Portugal. Sin embargo, el luso-tropicalismo habría sobrevivido a la caída del imperio colonial portugués y fue reivindicado en movimientos como el de la Comunidad de Países de Lengua Portuguesa. En 1964 apoyó el golpe militar. Formó parte del Consejo Federal de Cultura desde sus orígenes, en 1967, durante el gobierno del mariscal Castelo Branco. Murió en 1987, dejando una vasta obra que incluye 67 libros y centenas de otros documentos.