Geólogo estatal estadunidense nascido em North East, New York, cujos escritos contribuíram para popularizar a ciência e como defensor da teoria da evolução destacou-se com Sketches of Creation (1870). Filho de Horace Winchell, de pois da educação primária, foi para South Lee, Mass. (1838) para estudar medicina, onde só permaneceu por dois anos. Retornou para North East, onde se tornou professor em escolas da cidade. Entrou para o Amenia Seminary (1842) e obteve o diploma de professor (1944).
Em seguida entrou para a Wesleyan University, Middletown, graduou-se (1847) e tornou-se professor de ciências naturais no Pennington Male Seminary, N. J. (1848), onde iniciou uma grande coleção de especimens botânicas. Casou (1849) com Julia Frances Lines, de Utica, N. Y. e foi morar em Newbern, Hale County, Alabama (1850). Assumiu uma cadeira no Mesopotamia Female Seminary, at Eutaw, Ala. (1851-1853), até que foi eleito President da Masonic University, em Selma, Alabama. Em seguida foi contratado como professor de física e engenharia civil (1853) e de botânica e de geologia (1855) pelaa University of Michigan. Foi contratado como geologista estatal do Michigan (1859) e dirigiur o Michigan Geological Survey (1859-1862 / 1869-1871).
Posteriormente tornou-se o primeiro chancellor da Syracuse University (1872), cargo em que foi substituído (1874) pelo senator de Massachusetts, Erastus O. Haven, Saiu da Syracuse (1879) por causa de suas idéias darwinistas e voltou para a a University of Michigan onde ficou até sua morte como professor de geologia e paleontologia (1879-1891). Conferencista e escritor em tópicos científicos nos campos de geologia, paleontologia, biologia evolutiva e outros campos de história natural e também de pedagogia, seus conceitos sobre raça e etnias foram muito respeitados em seu tempo, embora hoje estejam superados.
Foi esse geólogo americano que propôs formalmente o nome mississipiano (1869) referindo-se aos mais baixos estratos carboníferos, principalmente rochas de lama calcária de mares rasos, comuns ao longo do rio Mississipi em sua região superior. O termo mississipiano massificou-se entre geólogos e paleontólogos norte-americanos, mas não emplacou na Europa ou em outro lugar, onde o termo carbonífero prevaleceu. Morreu em Ann Arbor, Michigan, e entre os numerosos trabalhos que escreveu evidenciaram-se Leaves from the Book of Nature (1858), Voices from Nature (1863), Geological Surveys (1867), The Geology of the Stars (1873), Preadamites (1880) e Sparks from a Geological Hammer (1881).