Через год после его рождения семья переехала в Америку. Позднее путешествовал по Европе, в особенности по Италии[6]. Сделал множество рисунков Альп.
В 1859 году, участвуя в геодезических измерениях в составе экспедиции Инженерного корпуса армии США, впервые посетил Скалистые горы. Во время экспедиции выполнил множество рисунков и дагерротипов, которые позднее использовал как заготовки для создания своих пейзажей. В пейзажах Бирстадт умело использовал эффект игры света и тени.
В 1863 году, вместе с политиком Уильямом Байерсом[англ.], стал первым покорителем горы в Колорадо высотой 4348 метров, которой дал имя Розали[7][8][9] в честь жены журналиста и писателя Фитца Хью Ладлоу, которая после ранней смерти мужа стала женой Бирстадта. В 1895 году название Розали было изменено на Эванс.
В том же 1863 году впервые покорил близлежащую гору чуть меньшей высоты (4287 метров): она до сих пор носит его имя — Бирстадт.
