Trabajó para las editoriales Signet (1971-1973), Berkley Putnam (1973-1978), Pocket (donde fundó el sello Timescape, 1980-1985, y creó la línea editorial Pocket Books Star Trek) y Tor Books.

Hartwell publicó numerosas antologías de diversos géneros relacionados con la literatura fantástica.

[1]​ Cada año editaba dos antologías: Year's Best SF (La mejor ciencia-ficción del año, iniciada en 1996 y coeditada con Kathryn Cramer desde 2002) y Year's Best Fantasy (La mejor fantasía del año, coeditada con Cramer desde su primera publicación en 2001).

[2]​ Esta antología fue publicada en español en 1989 por la editorial Martínez Roca, con el título de El gran libro del terror.

Editó el premio Nébula a la mejor novela, Timescape (Cronopaisaje), de Gregory Benford, en 1980; por The Claw of the Conciliator, de Gene Wolfe (publicado 1981) y en 1982 por No Enemy But Time (Sólo un enemigo: el tiempo), de Michael Bishop, así como el Premio Hugo por Hominids, de Robert J. Sawyer, en 2003.