Burnside blev officer vid artilleriet 1847 och deltog i Mexikanska kriget 1846-1848. År 1853 tog han dock avsked och blev vapenkonstruktör. Han hade patent på Burnsidekarbinen, ett bakladdningsvapen som kom till stor användning under inbördeskriget.
Vid inbördeskrigets utbrott ställde han sig till unionsregeringens sida och deltog med ett regemente frivilliga i första slaget vid Bull Run 21 juli 1861. Som brigadgeneral medverkade Burnside vid Potomacarméns reorganisation och blev 1862 generalmajor. I november samma år utnämndes han till befälhavare för Potomac-armén, men måste efter slaget vid Fredericksburg nedlägga befälet. Han deltog senare under Ulysses S. Grant i 1864 års fälttåg och tog avsked 1865.
.png){kind=small}
