福島県郡山市生まれ。1967年福島県立安積高等学校卒業。1972年上智大学文学部卒業。75年同大学院文学研究科修士課程修了。1979年東北歯科大学歯学部(現奥羽大学) 専任講師、86年助教授。1994年東北大学文学部助教授、1996年上智大学文学部教授、総合人間科学部教授。1994年「異文化接触における認知的方略の研究-発展途上国への技術移転における事例的研究と異文化教育への応用をめざして」で上智大学博士（心理学）。この間、イースト・ウエスト・センター文化学習研究所専門研究員、フィリピン心理学研究研修所異文化関係部門部長、フィリピン大学大学院上級講師、アジア経済研究所研究委員。
渡辺 文夫（わたなべ ふみお、1948年-　）は、日本の心理学者、上智大学名誉教授。専攻は異文化間心理学、異文化教育。
埼玉県北足立郡浦和町（後の浦和市、現：さいたま市）常盤に兄1人姉4人のきょうだいの末っ子として生まれる。生家は旧中山道沿いで金物店を営む旧家。父は小学校教師を経て友人と銀行を興し、浦和商業銀行の支配人をつとめていた。1913年4月、埼玉県立女子師範附属小学校（現在の埼玉大学教育学部附属小学校）入学。当時としては珍しい学級文庫で巖谷小波の『世界お伽噺』などを楽しむ。1919年3月、同校卒業。同年4月、埼玉県立浦和高等女学校（現在の埼玉県立浦和第一女子高等学校）入学。1923年3月、同校卒業。1924年4月、日本女子大学校（現日本女子大学）入学。在学中から、菊池寛のもとで外国の雑誌や原書を読んでまとめるアルバイトをする。1928年3月、同英文学科卒業。1929年12月から1933年12月まで文藝春秋社に勤め、永井龍男のもとで『婦人サロン』『モダン日本』などを編集。このころ、仕事で知り合った犬養健と親しくなり、信濃町の犬養家に出入りする。1933年、犬養家でクリスマスイブに『プー横丁にたった家』の原書"The House at Pooh Corner"（西園寺公一から犬養道子や犬養康彦へのプレゼントだった）と出会い、感銘を受け、道子や康彦や病床の小里文子のためにプーを少しずつ訳し始める。1934年6月から1936年6月まで新潮社に勤務し、吉野源三郎や山本有三らと「日本少国民文庫」の編集にあたった。1938年から荻窪に住む。同年、犬養家の書庫を借りて児童図書館・白林少年館を開設し、1940年11月には白林少年館出版部を創設。紙不足に苦しみつつ『たのしい川邊』（ケネス・グレアム作、中野好夫訳）を刊行。同年12月、吉野の紹介により、岩波書店から『クマのプーさん』を翻訳出版。しかし、時局の軍国主義化に伴って白林少年館は1941年に閉館を余儀なくされ、出版部も同年1月に刊行した『ドリトル先生「アフリカ行き」』（ヒュー・ロフティング作、井伏鱒二訳）を最後に事業を停止した。1942年、初めての創作『ノンちゃん雲に乗る』の執筆を開始。食糧難から、1945年8月15日、宮城県栗原郡鶯沢村（現在の栗原市）で友人と共に開墾・農業・酪農を始める。しかしやがて酪農組合の資金難に悩むようになり、岩波で『世界』編集長となった吉野や小林勇から再三編集の仕事を勧められたためもあり、1947年に上京を決意。1950年より岩波嘱託となり、『岩波少年文庫』の企画編集に携わる。1951年に藤田圭雄の紹介で光文社から刊行した『ノンちゃん雲に乗る』が第1回芸術選奨文部大臣賞を受け、ベストセラーとなり、鰐淵晴子主演で映画化される。戦後児童文学界における業績を高く評価され、1953年、菊池寛賞受賞。同年、内藤濯に「おもしろいから」と勧めて訳させた『星の王子さま』を岩波書店から刊行。同年、坂西志保の勧めでロックフェラー財団研究員として留学することを決意。このため1954年5月に岩波書店を退社し、同年8月、横浜港から渡米。船上で西川正身と知り合う。1955年6月、ヨーロッパを経て同年9月に帰国。1957年、家庭文庫を始めていた村岡花子や土屋滋子たちと「家庭文庫研究会」を結成（1964年に解散）。1958年、荻窪の自宅の一室に児童図書室「かつら文庫」を開く。この文庫の一番乗りはロックフェラー財団つながりで交友があった阿川弘之の長男尚之だった。続いて長女佐和子も同文庫に通うようになる。この取り組みはのちに『子どもの図書館』（1965年）にまとめられ、公共図書館における児童文庫の普及に大きな影響を与えた。1961年9月から北米とヨーロッパを旅行。同年11月、英国でエリナー・ファージョンと会う。1972年、カーネギー＝グリーナウェイ・メダル授賞式に出席するため英国を訪問。1974年1月、盟友の松岡享子と約3年前から設立の準備を進めていた東京子ども図書館が財団法人の認可を受ける。1984年、第1回子ども文庫功労賞（伊藤忠記念財団）を受賞。1993年、日本芸術院賞受賞（子どもの本の世界における長年の貢献と業績に対して）。1995年、約8年がかりの自伝的長篇小説『幻の朱い実』上下（1994年、岩波書店）で読売文学賞受賞。1996年、石井桃子奨学研修助成金（東京子ども図書館）が始まる。1997年7月、NHKテレビ『ETV特集 21世紀の日本人へ』に出演。同年12月、芸術院会員となる。1998年9月、『石井桃子集』全7巻（岩波書店）の刊行が始まる（1999年3月に完結）。2007年度朝日賞受賞。2008年4月2日、老衰にて101歳で死去。叙従四位・授旭日中綬章。生涯独身。