Логан родился в Монреале. Учился в Эдинбургском университете. Самостоятельно занялся изучением геологии в 1831 году, когда он вступил во владение каменноугольной копью в городе Суонси. Уильям Логан выполнил геологическую карту угольных месторождений Уэльса. На основании своих исследований, в 1840 году представил Лондонскому геологическому обществу свою работу, в которой высказал идею, что слой глины под угольными месторождениями был в древности почвой, где росли растения, из которых в дальнейшем сформировался уголь.

Его способности в геологии были замечены, и в 1842 году Логана попросили основать Геологическую службу Канады. С этой работой Логан успешно справился. В 1869 году вышел в отставку и поселился в западном Уэльсе. Скончался 22 июня 1875 года  и был похоронен на церковном деревенском кладбище.