Im Alter von elf Jahren begann Jörg Widmann Kompositionsunterricht bei Kay Westermann zu nehmen und setzte seine Studien später bei Wilfried Hiller und Wolfgang Rihm fort. Außerdem absolvierte er ein Klarinettenstudium an der Hochschule für Musik in München bei Gerd Starke sowie bei Charles Neidich an der Juilliard School in New York.

1999 erhielt Jörg Widmann für seine kompositorischen Leistungen den Belmont-Preis für zeitgenössische Musik der Forberg-Schneider-Stiftung, im Jahr 2002 den Schneider-Schott-Musikpreis und den Paul-Hindemith-Preis des Schleswig-Holstein-Festivals. Im Jahr 2003 erhielt er einen der begehrten Förderpreise der Ernst von Siemens Musikstiftung und den Ehrenpreis der Münchner Opern-Festspiele. Seine Oper „Das Gesicht im Spiegel“ wurde von der Fachjury der Zeitschrift „Opernwelt“ zur wichtigsten Uraufführung der Saison 2003/04 gewählt. In derselben Spielzeit war er „composer in residence“ bei den Salzburger Festspielen. 2004 wurde Widmann der Arnold-Schönberg-Preis des Arnold-Schönberg-Centers Wien und des Deutschen Symphonie Orchesters Berlin verliehen. 2006 erhielt er den Kompositionspreis des SWR Sinfonieorchesters Baden-Baden und Freiburg für die bemerkenswerteste Uraufführung der Donaueschinger Musiktage 2006 sowie den Claudio-Abbado-Kompositionspreis der Orchesterakademie der Berliner Philharmoniker. 2007 wurde ihm der Musikpreis der Christoph und Stephan Kaske-Stiftung zuerkannt, 2009 der Elise L. Stoeger Prize der Chamber Music Society des Lincoln Center New York.

Einen zentralen Bereich seines Schaffens nimmt die Kammermusik ein mit bisher fünf Streichquartettkompositionen: Auf das I. Streichquartett (1997) folgten das Choralquartett und das Jagdquartett, das 2003 durch das Arditti Quartet uraufgeführt wurde. 2005 komplettierten die Uraufführungen des
IV. Streichquartetts und des Versuchs über die Fuge (V. Streichquartett mit Sopran) durch Juliane Banse und das Artemis-Quartett die Werkreihe, die als ein großer Quartettzyklus gedacht ist.

Für großes Orchester konzipierte Widmann eine Trilogie über die Projektion vokaler Formen auf instrumentale Besetzungen. Sie besteht aus den Werken „Lied“ (uraufgeführt 2003 und auf CD eingespielt von den Bamberger Symphonikern mit Jonathan Nott), „Chor“ (uraufgeführt 2004 vom Deutschen Symphonie-Orchester mit Kent Nagano) und „Messe“ (uraufgeführt im Juni 2005 von den Münchner Philharmonikern unter der Leitung von Christian Thielemann). Im Herbst 2005 folgte die Uraufführung von „Labyrinth“ durch das Deutsche Symphonie Orchester Berlin unter Kent Nagano. 2007 haben Pierre Boulez und die Wiener Philharmoniker Widmanns neues Orchesterwerk „Armonica“ sowie Christian Tetzlaff und die Junge Deutsche Philharmonie unter der Leitung von Manfred Honeck das Violinkonzert uraufgeführt. Im Februar 2008 folgte „Antiphon“ mit Paavo Järvi und dem hr-Sinfonieorchester Frankfurt, im Mai der Klavierzyklus „Elf Humoresken“, den Yefim Bronfman im Auftrag der Carnegie Hall in New York aus der Taufe hob. Für das Symphonieorchester des Bayerischen Rundfunks unter der Leitung von Mariss Jansons entstand das Orchesterwerk „Con brio“, das in München, Nürnberg, Wien und New York aufgeführt wurde (UA September 2008).

Im März und April 2008 befand sich Jörg Widmann auf einem durch das Siemens Arts Program geförderten Arbeitsaufenthalt in Dubai. Das kompositorische Ergebnis war bei der Uraufführung in Berlin im Mai 2009 unter dem Titel „Dubairische Tänze“ zu hören. An der Opéra Bastille Paris kam im Juli 2009 seine gemeinsam mit Anselm Kiefer erarbeitete Oper „Au commencement“ zur Uraufführung.

Neben seiner Arbeit als Komponist zählt Jörg Widmann zu den wichtigsten Klarinettisten der heutigen Zeit. Seine große Passion gilt der Kammermusik. Er musiziert regelmäßig mit Partnern wie Tabea Zimmermann, Heinz Holliger, András Schiff, Kim Kashkashian, Hélène Grimaud und Christine Schäfer. Als Solist ist er Gast bei bedeutenden Orchestern im In- und Ausland und konzertierte mit Dirigenten wie Christoph von Dohnányi, Sylvain Cambreling, Christoph Eschenbach und Kent Nagano. Mehrere Klarinettenkonzerte sind ihm gewidmet und durch ihn uraufgeführt worden: Mit dem Symphonieorchester des Bayerischen Rundfunks spielte er 1999 die „Musik für Klarinette und Orchester“ von Wolfgang Rihm und 2006 mit dem WDR Sinfonieorchester „Cantus“ von Aribert Reimann.

Im Sommer 2009 war Jörg Widmann Artist in Residence beim Schleswig Holstein Musik Festival sowie beim Lucerne Festival. Die Schwetzinger Festspiele brachten ein ausführliches Komponistenportrait von und mit ihm. In den Spielzeiten 2009/10 und 2010/11 ist er Young Composer Fellow beim Cleveland Orchestra.

Seit 2001 hat Jörg Widmann an der Hochschule für Musik Freiburg eine Professur für Klarinette und seit 2009 eine Doppelprofessur für Klarinette und Komposition. Außerdem ist er Fellow des Wissenschaftskollegs zu Berlin und ordentliches Mitglied der Bayerischen Akademie der Schönen Künste, der Freien Akademie der Künste Hamburg (2007) und der Deutschen Akademie der Darstellenden Künste (2007).

Jörg Widmann lebt und arbeitet in Freiburg.