Антанас Томасович Венцлова родился 7 января 1906 года в деревне Тремпиняй[lt] (ныне Мариямпольского уезда Литвы) в семье крестьянина.
В 1925 году окончил среднюю школу в г. Мариамполе и до 1929 года служил в департаменте земельной реформы в Каунасе.
В 1932 году окончил факультет гуманитарных наук Университета Витаутаса Великого в Каунасе.
В 1933—1934 годах преподавал в средней школе Каунаса; в 1934—1939 годах — Клайпеды.
В 1930—1931 годах входил в литературную группу третьефронтовцев и редактировал литературный журнал «Трячас фронтас» („Trecias frontas“; «Третий фронт» ).
В 1934 г вместе с П. Цвиркой издал памфлет "Адольф Гитлер. Карьера диктатора". А.Венцлова и П.Цвирка были женаты на родных сёстрах.
В 1936 году посетил СССР.
В 1939 году после передачи по ультиматуму Клайпеды нацистской Германии возвратился в Каунас, где стал преподавателем в мужской гимназии «Аушра» и одновременно редактором альманаха «Прошвайсте» («Проблеск» ). Однако весной 1940 года за антифашистское стихотворение «Сквозь дым войны» , напечатанное в этом журнале, А. Венцлова по прямому указанию А. Сметоны был уволен со службы.
В 1940 году член Народного сейма. Участник сессии ВС СССР в Москве, принявшей Литву в состав СССР.
На оригинале «Декларации о вхождении Литвы в состав Союза Советских Социалистических Республик» , как и на других декларациях «Народного сейма» , стоит его подпись рядом с подписями председателя «Народного сейма» Л. Адомаускаса, заместителей председателя М. Гедвиласа и Ю. Григалавичюса и секретаря П. Цвирки.
В 1940—1943 годах народный комиссар просвещения Литовской ССР, в 1944—1946 годах — доцент Каунасского Государственного университета. Член-корреспондент АН Литовской ССР (1949). Член ЦК КП Литовской ССР.
В 1950 написал текст гимна Литовской ССР. Депутат ВС Литовской ССР. Депутат ВС СССР 1-5 созывов (1941—1962).
В 1954—1959 годах председатель Союза советских писателей Литовской ССР. Член секретариата СП СССР. Член Советского Комитета защиты мира.Отец поэта, переводчика и литературоведа Томаса Венцловы.А. Т. Венцлова умер 28 июня 1971 года. Похоронен на кладбище Антакальнис.