Ранние годы
Сын краковского кастеляна Станислава Понятовского и Констанции Понятовской, урождённой княжны Чарторыйской.
Получил хорошее образование и много путешествовал по Западной Европе; долгое время провёл в Англии, детально изучил парламентский строй. В 1752 году обратил на себя внимание в Сейме Речи Посполитой своими ораторскими способностями. В 1757—1762 годах жил в России, аккредитованный при дворе в качестве посла Саксонии.
На троне Речи Посполитой
После смерти короля Августа III был выдвинут партией Чарторыйских кандидатом на трон Речи Посполитой и в 1764 году при немногочисленном участии шляхты и решительной поддержке Екатерины II был избран королём.
В первые годы правления Станислав Август Понятовский начал преобразования в казначействе, чеканке денег, в армии (введя новые виды оружия и заменив кавалерию пехотой), в государственной наградной системе, законодательной системе. Стремился отменить «liberum veto», позволявший любому члену Сейма наложить запрет на любое решение.
Станислав Понятовский, имея перед собой печальный опыт Станислава Лещинского, пытался нейтрализовать легендарное заклятие «за грех предка своего Болеслава». Во искупление нарушенной традиции коронации в 1764 году в Варшаве, а не в Кракове, новоизбранный король решил попросить прощения у Святого Станислава покровителя Польши, другим способом — учредив в 1765 году Орден Святого Станислава. Этот Орден стал второй, после высшей государственной награды Речи Посполитой — Ордена Белого Орла, государственной наградой Польши.
Начиная с 1767 года недовольные политикой Понятовского группировки шляхты при поддержке соседних держав России и Пруссии объединялись в конфедерации. Так называемый Репнинский Сейм в конце 1767 — начале 1768 года (назван так по имени представителя Екатерины II Н. В. Репнина, фактически диктовавшего решения), подтвердил «кардинальные права», гарантирующие шляхетские свободы и привилегии, и провозгласил уравнение в правах православных и протестантов с католиками. Консервативная шляхта, недовольная этими постулатами и пророссийской ориентацией Понятовского, объединилась в вооружённый союз — Барскую конфедерацию. Начавшаяся гражданская война вызвала интервенцию соседних держав и повлекла первый раздел Речи Посполитой в 1772 году между ними.
После принятия 3 мая 1791 года новой конституции с выступлением Тарговицкой конфедерации и интервенции, по просьбе конфедератов, российских войск, началась русско-польская война. С её окончанием в 1793 году наступил второй раздел Речи Посполитой (между Пруссией и Россией).
После подавления восстания под руководством Тадеуша Костюшко в 1795 году Станислав Август Понятовский оставил Варшаву и под конвоем 120 российских драгунов прибыл в Гродно под опеку и надзор российского наместника, где и подписал акт отречения от престола Речи Посполитой 25 ноября 1795 года, в день именин российской императрицы.
Последние годы жизни провёл в Петербурге. Внезапно скончался в своей резиденции Мраморном дворце.
Был похоронен в Храме святой Екатерины Александрийской г. Санкт-Петербурга.
После смерти
В 1938 году останки короля были переданы СССР польскому правительству. 30 июля 1938 года прах короля был вывезен в Польшу. Останки хранились в Троицком костеле в поселке Волчин на реке Пулве в 35 км от Бреста, где ранее находилось родовое поместье Станислава Понятовского. После начала второй мировой войны Волчин попал в число территорий, присоединенных к Белорусской ССР. В середине 1950-х годов костел был исключен из государственного реестра историко-архитектурных памятников и использовался как склад. Захоронение Станислава Августа Понятовского было разграблено.
В октябре 1988 года польское правительство обратилось к М. С. Горбачеву с просьбой дать возможность перезахоронить прах Станислава-Августа в Варшаве. Советская археологическая экспедиция на месте захоронения обнаружила лишь фрагменты одежды и обуви короля, а также части коронационного плаща. О том, что стало с забальзамированным телом, бронзовой короной с позолотой, известно лишь по слухам. Все немногое, что сохранилось, было возвращено польской стороне в декабре 1988 года. Ныне прах короля покоится в храме св. Иоанна в Варшаве.
