Stanisław Nowak urodził się 11 lipca 1935 r. w Jeziorzanach. Kształcił się w II Liceum Ogólnokształcącym im. Króla Jana III Sobieskiego w Krakowie, gdzie zdał egzamin dojrzałości. W latach 1953–1958 odbywał formację seminaryjną w Wyższym Seminarium Duchownym Archidiecezji Krakowskiej, studiując równocześnie filozofię i teologię na Wydziale Teologicznym Uniwersytetu Jagiellońskiego, a po jego usunięciu ze struktur akademickich – na Papieskim Wydziale Teologicznym w Krakowie. Święceń prezbiteratu udzielił mu 22 czerwca 1958 r. w Bazylice Archikatedralnej św. Stanisława i św. Wacława na Wawelu abp Eugeniusz Baziak, arcybiskup metropolita lwowski i administrator apostolski archidiecezji krakowskiej.

W latach 1963–1967 kontynuował studia licencjackie na Papieskim Wydziale Teologicznym w Krakowie. W latach 1967–1971 studiował teologię życia wewnętrznego w Instytucie Katolickim w Paryżu, gdzie uzyskał doktorat z teologii na podstawie dysertacji Koncepcja kapłaństwa w szkole francuskiej w 1 poł. XVIII wieku.

Po święceniach pracował jako wikariusz w parafii Narodzenia św. Jana Chrzciciela w Choczni (1958–1961), następnie w parafii Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w Ludźmierzu (1961–1962), po czym kierował ekspozyturą parafialną w Rogoźniku Podhalańskim (1962–1963). W Wyższym Seminarium Duchownym Archidiecezji Krakowskiej pełnił kolejno funkcję drugiego ojca duchownego (1963–1967), a następnie pierwszego ojca duchownego (1971–1979). Od 1971 r. był wykładowcą teologii ascetycznej oraz kierownikiem Studium Teologii Życia Wewnętrznego na Papieskim Wydziale Teologicznym w Krakowie (od 1981 r. Papieskiej Akademii Teologicznej). W latach 1978–1984 sprawował urząd rektora Wyższego Seminarium Duchownego Archidiecezji Krakowskiej. W 1979 r. otrzymał godność kapelana honorowego Jego Świątobliwości, a w 1982 r. został mianowany kanonikiem gremialnym kapituły archikatedralnej w Krakowie.

Dnia 8 września 1984 r. papież Jan Paweł II mianował go biskupem diecezjalnym diecezji częstochowskiej. Święcenia biskupie przyjął 25 listopada 1984 r. w Bazylice Katedralnej Świętej Rodziny w Częstochowie. Głównym konsekratorem był kard. Józef Glemp, Prymas Polski, a współkonsekratorami: kard. Franciszek Macharski, arcybiskup metropolita krakowski, oraz bp Julian Groblicki. Jako zawołanie biskupie przyjął słowa Iuxta crucem Tecum stare (Chcę pod krzyżem stać przy Tobie). Kanonicznie objął diecezję 26 listopada 1984 r., a 8 grudnia 1984 r. odbył ingres do katedry częstochowskiej.

Dnia 25 marca 1992 r., w związku z reorganizacją podziału administracyjnego Kościoła katolickiego w Polsce i utworzeniem metropolii częstochowskiej, został ustanowiony arcybiskupem metropolitą częstochowskim. Paliusz odebrał 29 czerwca 1992 r. z rąk Jana Pawła II w Bazylice św. Piotra w Rzymie.

W czasie 27-letniej posługi biskupiej w Częstochowie doprowadził do końca II Synod Częstochowski (1985–1986), przeprowadził I Diecezjalny Kongres Trzeźwości (1991) oraz VIII Archidiecezjalny Kongres Eucharystyczny (2005). W 1991 r. przeniósł Częstochowskie Wyższe Seminarium Duchowne z Krakowa do Częstochowy. Erygował 90 parafii, podzielił archidiecezję na cztery regiony duszpasterskie (1992), założył pierwsze w Polsce katolickie radio – Radio Fiat (1992), Archidiecezjalne Kolegium Teologiczne (1993) oraz Muzeum Archidiecezji Częstochowskiej im. Biskupa Teodora Kubiny (1998). W 2004 r. ustanowił pierwszą w Polsce personalną parafię akademicką. Czterokrotnie gościł w diecezji papieża Jana Pawła II (1987, 1991, 1997, 1999) oraz raz papieża Benedykta XVI (2006).

Dnia 25 marca 1992 r., na mocy bulli apostolskiej Jana Pawła II Totus Tuus Poloniae Populus, została erygowana diecezja sosnowiecka. Na pierwszego biskupa diecezjalnego mianowany został ks. dr Adam Śmigielski. Do czasu jego konsekracji biskupiej urząd administratora apostolskiego diecezji objął abp Stanisław Nowak jako arcybiskup metropolita częstochowski.

Już 26 marca 1992 r. arcybiskup delegował ks. Czesława Tomczyka, proboszcza parafii św. Barbary w Sosnowcu, do sprawowania tymczasowej władzy w diecezji. W budynku plebanii tej parafii zaczęła tworzyć się pierwsza tymczasowa kuria diecezjalna oraz komitet organizacyjny ds. konsekracji biskupa sosnowieckiego. Wkrótce do Sosnowca przybył bp Piotr Skucha, przeniesiony tą samą bullą z diecezji kieleckiej jako biskup pomocniczy sosnowiecki. To on sprawował pierwsze uroczystości pontyfikalne w diecezji – w tym pierwszą Mszę Krzyżma w historii diecezji, podczas której konsekrowane zostały oleje święte użyte później przy konsekracji bp. Śmigielskiego.

Arcybiskup Nowak wydał do wiernych nowej diecezji jeden list pasterski (12 maja 1992 r.), w którym ogłosił narodziny Kościoła sosnowieckiego i zapowiedział konsekrację biskupa na 30 maja 1992 r. Nie prowadził bezpośredniej działalności duszpasterskiej na terenie diecezji – nie wizytował parafii, nie udzielał sakramentów ani nie przewodniczył uroczystościom liturgicznym. Podczas przemówienia na ingresie bp. Śmigielskiego złożył formalnie urząd administratora i przekazał diecezję nowemu pasterzowi. Tymczasowa administracja trwała od 25 marca do 30 maja 1992 r.

W ramach KEP abp Nowak pełnił liczne funkcje: w latach 1989–1996 był przewodniczącym Komisji Maryjnej, przewodniczył Zespołowi ds. Sanktuariów oraz Zespołowi ds. Kontaktów z Konferencją Episkopatu Francji, był wiceprzewodniczącym Komisji ds. Seminariów Duchownych oraz członkiem Komisji ds. Duszpasterstwa Ogólnego, Komisji ds. Duchowieństwa i Komisji ds. Powołań Duchownych. Pełnił funkcję delegata ds. Egzorcystów w Polsce i przewodniczącego Komisji Mieszanej Biskupów i Wyższych Przełożonych Zakonnych. W 1990 i 1994 r. uczestniczył w Synodach Biskupów w Rzymie, a w latach 1994–2001 był stałym współpracownikiem Sekretariatu Synodu Biskupów. Dnia 24 czerwca 2004 r. papież Jan Paweł II ustanowił go drugim wiceprzewodniczącym Papieskiej Akademii Niepokalanej.

Dnia 29 grudnia 2011 r. papież Benedykt XVI przyjął rezygnację abp. Nowaka z obowiązków arcybiskupa metropolity częstochowskiego i mianował jego następcą bpa Wacława Depę. Arcybiskup Stanisław Nowak zmarł 12 grudnia 2021 r. w Częstochowie. Msza pogrzebowa odbyła się 18 grudnia 2021 r. w Bazylice Archikatedralnej Świętej Rodziny w Częstochowie, po czym został pochowany w krypcie biskupów częstochowskich.