茨城県に生まれる。本名嘉七。東京美術学校彫刻科にて、高村光雲の教えを受ける。卒業後の明治29年、石川県工業学校に赴任し、陶芸科の担任を通じて本格的に研究し始め、明治36年に独立。東京田端に拠点を置き、雅号を故郷の筑波山にちなんだ波山とした。
波山は明治後期から大正前期にかけて、当時流行していた西洋のアーツ&クラフツ運動に感化。これにより、今までに無い斬新で細密な文様が特徴的な作品を生み出し、明治40年の東京勧業博覧会では三等賞を受賞。以後も多くの賞を受賞した。大正前期以後は、主に「彩磁」に取り組んだ。中でも、艶を消す独特な釉薬を用いた、「葆光彩磁」が生み出され、その細密で気品の溢れる作風は波山の名声をいっそう高めた。その後は、青磁や白磁、鉄釉系といったものも制作。昭和28年には陶芸家として初の文化勲章を受け、日本の陶芸界に大きな足跡を残した。