渡邊是北海道人，在札幌醫科大學就讀時就發表了小說作品。畢業後，他留校擔任講師，但之後為成為專業作家而赴東京發展。
渡邊運用當過醫生的經歷，執筆過多部醫療題材小說，1970年因「光與影」獲得直木獎。1980年，渡邊憑藉描寫日本名醫野口英世人生的「遙遠的落日」和「長崎俄羅斯遊女館」贏得吉川英治文學獎。
自上世紀80年代起，渡邊連續發表描寫「愛」與「性」的「化妝」、「雪舞」、「化身」等多部愛情小說。其中，描寫中年男女婚外情的「失樂園」銷量突破250萬冊，成為超級暢銷書。
另外，「失樂園」和「愛的流刑地」等多部作品被拍成電影。在海外，渡邊的翻譯作品出版也很多。在中國大陸，他與村上春樹一樣擁有超高人氣。