Nació en Marietta, Ohio (Estados Unidos), en el seno de una familia de músicos de origen alemán, que le educó en el Conservatorio de Nueva Inglaterra. Estudió en la Universidad de Harvard y se doctoró en literatura americana en la Universidad de Iowa (1932), centro en el que comenzó como docente en 1934 y llegó a dirigir la Escuela de Periodismo (1943-1947). Director del Instituto de Investigación en Comunicación de la Universidad de Illinois (1947-1995) y decano de los estudios de Comunicación (1950-1955). En 1955 se traslada a la Universidad de Stanford donde dirige el Institute for Communication Research hasta 1973, año en el que es nombrado profesor emérito. Con posterioridad, dirigió el Instituto de Comunicación de la Universidad de Hawai en Honolulu. Falleció en 1987.
Junto con Everett Rogers y Daniel Lerner, Schramm es uno de los teórico norteamericanos que estudiaron el problema de la comunicación al servicio del desarrollo, ejerciendo una influencia significativa en los foros de la UNESCO y en el dircurso de las doctrinas de la comunicación para el desarrollo surgidas en América Latina.
Asimismo, con Frederick S. Siebert (1901-1982) y Theodore Peterson (1918-), publicó en 1956 un libro de amplio eco académico -Four Theories of the Press-, en el que se relacionan sistemas políticos con sistemas de medios y se plantean cuatro modelos de prensa: el autoritario, el liberal, el comunista-soviético y el de responsabilidad social.
Escribió más de 20 títulos, entre los que destacan: Mass Communication (1949), Process and Effects of Mass Communication (1954), Television in the Lives of Our Children (1961), Mass Media and National Development (1964) y The Story of Human Communications: Cave Painting to the Microchip (1987).

Hay en la actividad de Schramm varias circunstancias que le convierten en una figura relevante en el desarrollo teórico de la comunicación, a pesar de la escasa novedad de sus aportaciones. Su pensamiento, como ocurre también en el caso de su discípulo Davir Berlo, adquiere una cierta autonomía científica y se formula como una especialidad académica definida: es un pensamiento de la comunicación. No es una extensión más de otro campo disciplinar, sino que se identifica con un fenómeno que adquiere relevancia creciente, tanto en su enfoque interpersonal como en el de la comunicación masiva (The Science of Human Communication, 1963). Schcramm escribe únicamente de la comunicación, de los medios y del periodismo.
Analiza, por ejemplo, los efectos de la violencia en los medios (Television in the Lives of Our Children, 1961), la dimensión ética de la práctica de la comunicación periodística (Responsibility in Mass Communication, 1957) y participa en el movimiento de pensadores, en los que están Rogers, Lerner, etcétera, que formula las bases de las teorías difusionistas del desarrollo, que son el embrión teórico del pensamiento latinoamericano de la comunicación para el desarrollo (Mass Media and National Development, 1964).
Se citan habitualmente los modelos de Schramm sobre el proceso de la acción comunicativa, aunque en realidad los planteamientos que hace, como muchos de los libros que coordina, son síntesis del pensamiento, puesta al día del estado del arte y, a la vez, una exposición sistematizada de sus entornos de pensamientos y academia más cercanos. El primer modelo, que suele atribuirse a Schcramm, fue formulado por el psicolingüista Charles Osgood, compañero de claustro en la Universidad de Illinois, y describe la comunicación como un proceso no direccional, sino más bien circular, donde emisor y receptor aparecen con carácter de simetría teórica, esto es, con capacidad dinámica de interlocución y diálogo (Process and Effects of Mass Communication, 1954). Está claro que el modelo piensa en las relaciones interpersonales y no es aplicable directamente a la comunicación masiva.

Años después, plantea un nuevo modelo, en el que aparecen huellas de teóricos que él acerca a la dimensión mediática, al tiempo que hace especial hincapié en la naturaleza de comunicación como proceso, algo en lo que empezaba a trabajar su discípulo David Berlo, y en la destilación de los efectos de los medios en el alambique social de los grupos primarios y secundarios, en los que se mueven las audiencias a partir de la dimensión individual de la recepción, profundizando en las ideas de Katz y Lazarsfeld. Y también admite aquí una relativa acción de 'realimentación' o 'retroalimentación' (feedback) sobre el emisor.
Schramm integra en el proceso de la comunicación masiva el carácter profesional de la mediación y la labor de selección y codificación del periodismo. La construcción periodística adquiere significación en sus géneros, relieves tipográficos, selección de textos, etc. y hace referencia al gatekeeper o ‘guardabarreras’ que ya venía enunciado en Kurt Lewis, así como en las relaciones de concordancia entre el emisor y el receptor basadas en intereses y estímulos gratificantes, ya contemplados, entre otros, por la ex segunda mujer y colaboradora de Lazarsfeld, Herta Herzog.