Γεννημένος στο Lee, στο Νότιο Λονδίνο, ο Bagnold σπούδασε στο Charterhouse School και στη Βασιλική Στρατιωτική Ακαδημία, Woolwich. Ανήγγειλε στους Βασιλικούς Μηχανικούς το 1915 και υπηρέτησε στη Γαλλία κατά τον Α' Παγκόσμιο Πόλεμο. Μετά τον πόλεμο, αποσπάστηκε στον Αιγυπτιακό Στρατό και υπηρέτησε στην Αίγυπτο και το Σουδάν. Το 1931 δημοσίευσε τη Φυσική της Φυσημένης Άμμου και των Αμμόλοφων της Ερήμου, που έγινε κλασικό έργο στον τομέα της γεωμορφολογίας της ερήμου.
Κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, ο Bagnold υπηρέτησε στη Βόρεια Αφρική και την Ιταλία και του απονεμήθηκε το παράσημο Distinguished Service και το Order of the British Empire. Επίσης εξελέγη Μέλος της Βασιλικής Εταιρείας το 1941.
Μετά τον πόλεμο, ο Bagnold επέστρεψε στην Αίγυπτο και συνέχισε την έρευνά του στους αμμόλοφους της ερήμου. Έγραψε επίσης μια σειρά βιβλίων για τις εμπειρίες του στην έρημο, συμπεριλαμβανομένων των Libyan Sands (1935), The Nature of Desert Warfare (1941) και A Pilgrimage to Mecca (1933).
Ο Bagnold πέθανε στο Sevenoaks του Κεντ το 1990 σε ηλικία 93 ετών. Θεωρείται ένας από τους πιο σημαντικούς γεωμορφολόγους της ερήμου του 20ού αιώνα.
Εκτός από το έργο του στους αμμόλοφους της ερήμου, ο Bagnold συνεισέφερε επίσης στους τομείς της εδαφομηχανικής, της μηχανικής ρευστών και της στρατιωτικής μηχανικής. Ήταν ένας παραγωγικός συγγραφέας και λέκτορας και το έργο του είχε διαρκή αντίκτυπο στη μελέτη των ερήμων και στην ανάπτυξη στρατιωτικών τακτικών.