Родился 19 декабря 1879 года в Млаве (ныне в Польше) в еврейской мещанской семье[2][3]. Образование получил на Высших технических курсах в Варшаве, электротехник. В 1900 году вступил в ряды Социал-демократии Королевства Польского и Литвы (СДКПиЛ), которая в 1906 вошла в РСДРП, большевик. До Октябрьской революции подвергался шесть раз арестам, провёл много лет в застенках царских тюрем и сибирской ссылке.
С апреля 1921 года — заместитель председателя ВЧК—ГПУ (преемник И. К. Ксенофонтова), по его предложению было создано специальное бюро по ведению активной разведки — дезинформации противника. Руководил высылкой врачей[4], профессоров и других представителей интеллигенции[5][6][7][8] (на посту зампреда ГПУ его сменил Менжинский).
С августа 1923 года — член РВС СССР и начальник снабжения РККА.
В феврале 1925 года — июне 1930 года — заместитель председателя РВС СССР и заместитель наркома по военным и морским делам СССР. Одновременно с января 1927 — председатель ОСОАВИАХИМа СССР.
С 1929 г. — заместитель председателя ВСНХ СССР по военной промышленности.
С 1930 г. — заместитель председателя Госплана СССР по военной промышленности.
В 1933—1935 годах — начальник Главного управления Гражданского воздушного флота при СНК СССР.
В феврале 1935 года был исполняющим обязанности секретаря Союзного Совета ЦИК СССР.
11 июня 1937 года арестован, обвинён в принадлежности к «диверсионно-шпионской сети польской разведки в СССР», существовавшей в виде так называемой «Польской организации войсковой»[9].
28 июля 1938 года Военной коллегией Верховного суда СССР приговорён к расстрелу. Расстрелян 29 июля 1938 года. Всё обвинение Уншлихта было построено на самооговоре. Однако, будучи вызванным на Военную коллегию Верховного суда СССР, Уншлихт заявил, что «в организации „ПОВ“ он никогда не состоял и все эти показания дал исключительно потому, что не мог переносить длительного допроса.
Во время допроса прокурором Союза ССР он ничего не заявил о своей непричастности к контрреволюционной организации потому, что во время этого допроса присутствовало несколько человек уполномоченных НКВД, при которых он опасался отказываться от прежних своих показаний, а потому и перед прокурором Союза подтвердил все свои прежние показания». (Дело Уншлихта, т. I, л. д. 103.) Несмотря на абсурдность выдвинутых против тов. Уншлихта обвинений и его категорический отказ в суде от всех показаний, данных им в результате избиения, Военная коллегия осудила его к высшей мере наказания.
По сути дела, это был не суд, а простое выполнение формальностей. Достаточно сказать, что всё судебное разбирательство по такому серьёзному делу, как дело Уншлихта, происходило в течение 20 минут.
В 1956 году посмертно реабилитирован и восстановлен в партии.
Семья
Сестра — Софья (Зося) Станиславовна Осинская (1882—1937), расстреляна.
Сестра — Стефания Станиславовна Уншлихт (в замужестве Брун, 1888—1947), представитель компартии Польши в ИККИ, жена Юлиана Бруна.
Жена — Стефания Арнольдовна Уншлихт (1880—1947), в 1938—1943 отбывала срок в ИТЛ[10].
Сын — Казимир (1909—1929), погиб (утонул в Москве-реке; для его праха скульптор И. Д. Шадр изваял мраморную урну «Скорбь»; копия урны находится в закрытом колумбарии Донского кладбища)[11].