窦融字周公，扶风平陵(今陕西咸阳西北)人。窦融的七世祖名叫窦广国，是汉文帝窦皇后的弟弟，封章武侯。窦融的高祖父在汉宣帝时曾任过二千石吏(相当于郡国守相)，按规定，自河北常山迁徙至扶风平陵。
窦融少年时代父亲就去世。在王莽居摄年间(6—8)，窦融任强弩将军司马。这时东郡发生了翟义等领导的反对王莽的兵变，窦融参加了镇压这次兵变的战争，因军功封为建武男。窦融的妹妹，嫁给大司空王邑为妻。在长安城中，窦氏也算一豪门。窦融行侠仗义，出入贵戚之家。
王莽末年，青、徐发生了赤眉军起义。太师王匡奏请窦融一同东征。后来又参加了新莽和绿林军的昆阳大战。王莽失败后，窦融投降了更始政权，更始政权的大司马赵萌推荐其为钜鹿太守。
但是，窦融并不打算去钜鹿上任。原因是： 一方面，更始政权新创，立足未稳，而东方不安定。另一方面，窦氏世居河西为官。他的高祖父曾为张掖太守，从祖父为护羌校尉，从弟为武威太守，可谓根深蒂固。他对兄弟们说： “天下形势未可断定，河西富足，可以凭借黄河天险，西域张掖属国有万名精锐骑兵。一旦形势危急，还可以据河自守。这是我们窦氏保全子孙的地方啊!”兄弟们都认为他讲得有道理。窦融又通过赵萌，获得了张掖属国都尉的官职。到张掖上任后，窦融抚慰地方豪族，搞好与羌族等少数民族的关系，很受当地人的拥护，成为河西众望所归的人物。
这时，任酒泉太守的是梁统，任金城太守的是厙钧，任张掖都尉的是史苞，任酒泉都尉的是竺曾，任敦煌都尉的是辛彤，窦融和这些人关系很好。等到更始帝刘玄失败，窦融与梁统等商议说： “现在天下战乱，不知最后江山落入谁的手中。河西处在羌胡等少数民族的包围中。如果我们不同心协力，就不能保全自己。如果有统一指挥、协同行动，那么谁也不能同我们匹敌。应该推举一人为大将军，协同五郡的政治军事，观时待变。”梁统等人都赞同窦融的建议，但是当推举大将军一职时，大家都互相辞让。最后，因为窦氏世居河西为官，人心所向，众望所归，便一致推选窦融为河西五郡大将军。这时武威太守马期、张掖太守任仲与窦融等人不是一党，听到消息后，辞官离去。于是窦融任命梁统为武威太守，史苞为张掖太守，竺曾为酒泉太守，辛彤为敦煌太守，厙钧为金城太守，窦融仍代行属国都尉事，设置从事监察五郡政务。河西民俗朴实，而窦融为政宽和，上下协调，社会安定，经济富足。窦融同时修整兵马，练习骑射，整顿烽燧体系。一有羌人和匈奴侵犯边塞，窦融便亲自领军相救。由于各郡协同军事，一次次地击退了敌人的侵犯。以后匈奴因势力削弱，不再轻易侵扰。而边塞周围的少数民族服从了窦融的统治。受战争祸乱之害的安定、北地、上郡流民纷纷进入河西避难。
公元25年，光武帝刘秀即位，重建了刘汉皇权，窦融等人听到这个消息，一心东向依附刘秀。但由于河西走廊同中原相距遥远，中间地带为各割据势力所盘据，未能联系得上。这时隗嚣也用建武年号，窦融等服从了隗嚣，隗嚣赐予窦融将军印绶。隗嚣表面依顺刘秀，内心不服，派辩士张玄游说窦融等： “更始帝刘玄已即帝位，不久灭亡，说明刘姓已不能再复兴。现在豪杰争雄，胜负未决，应该各守其领土，与陇蜀合纵，上则能成六国争霸之业，下也可效法西汉初尉佗，拥有僻远之地。”窦融召集当地豪杰与各郡太守商议，最后窦融认为，刘秀拥有以洛阳为中心的中原地带，土地最广，甲兵最强，号令严明，能成大业，于是他决心遣使臣去洛阳表示拥护刘秀。建武五年(29)，他派长史刘钧奉书献马。
而恰在此时，刘秀听说河西未受战争破坏，经济富足，希望以此来包抄割据陇蜀的隗嚣和公孙述，于是也派使者去河西，正巧与刘钧在半道相遇，两位使者同归洛阳。刘秀见了非常高兴，礼遇有加。刘钧回程，带着刘秀给窦融的诏书。诏书说： “你们辛苦了! 你们镇守边郡，内抚百姓，外拒羌胡，并心向中原王朝，反对割据势力，确实功劳显著。”刘秀赐给窦融200斤黄金，并授予他凉州牧的官职。
建武八年(32)，刘秀率军西征隗嚣。窦融率领五郡太守、数万步骑军，与刘秀军队会于高平(今宁夏固原)。刘秀亲自接见了窦融，拜其弟窦友为奉车都尉，从弟窦士为太中大夫。然后一同进军，击败隗嚣，占有其地。刘秀认为窦融功劳不小，下诏封窦融为安丰侯，领有安丰、阳泉、蓼、安风四县。其他河西诸将帅也受到了赏赐： 武锋将军竺曾为助义侯，武威太守梁统为成义侯，张掖太守史苞为褒义侯，金城太守厙钧为辅义侯，酒泉太守辛彤为扶义侯。
陇蜀平定以后，刘秀对窦融仍拥有河西是不放心的。于是命令他率五郡太守到洛阳述职，然后改任他为冀州牧。十多天后，又命令他任大司空。窦融因为自己不属于刘秀的南阳集团，而一旦入朝，即位居宰相之列，内心不安，多次请求辞职，刘秀坚不允许。不过，此时的大司徒、大司马、大司空虽然位高禄厚，但已无实权。权力实际上已归于尚书。
建武二十年(44)，大司徒戴涉因受贿罪被逮捕，窦融因为法律连坐责任也遭到策免。
建武二十三年(47)，刘秀又任命窦融代理卫尉一职，并管理将作大匠事务。不过此时窦融已年老不堪，未能就职，不久就辞世了。