Il est connu pour ses nombreuses publications sur les oiseaux de proie et les reptiles des régions occidentales des États-Unis et du Mexique. Sa carrière a commencé en 1879 lorsqu'il a publié son premier livre, *The Hawk-Owl and Other Studies of Birds*, à l'âge de vingt ans.
En 1885, il part pour une expédition avec le biologiste John Muir dans la Vallée Yosemite en Californie. En 1890, il publie *The Mammals of California*, un travail considéré comme l'un des ouvrages les plus importants sur les mammifères de cette région.
Watson a également travaillé pour le gouvernement américain, servant comme agent du service des pêches et de la chasse dans plusieurs régions des États-Unis. Son travail a aidé à protéger certains oiseaux menacés, tels que les aigles de fer et les aigles royaux.
En 1902, il publie *The Condor and Other California Birds*, un ouvrage qui lui a valu le prix Pulitzer pour la littérature en 1904.
Pendant sa carrière, Watson a également publié des articles sur les reptiles et les oiseaux dans diverses revues scientifiques telles que *The Auk* et *Science*. Il a également été membre de plusieurs sociétés savantes, notamment la Société américaine d'histoire naturelle.
En 1928, Watson a reçu le Prix John Burroughs pour son livre *Bird-Lore*.
Watson a également participé à l'élaboration de la législation sur la chasse en Californie et dans d'autres États.
Clarence Wayland Watson est décédé en janvier 1945 à Los Angeles, où il vivait depuis plusieurs années. Il laisse une importante heritage écologique qui continue de l'inspiration pour les naturalistes, les ornithologistes et les zoologues jusqu'à nos jours.