Orvosként végzett, Haddenhamben és 1826-tól Liverpoolban praktizált, majd nonkonformista (presbiteriánus) lelkész lett. 1829-ben Ormskirkben (Lancastershire) magánobszervatóriumot állított fel, itt több mint 200 kettőscsillagról készített méréseket, mielőtt 1839-ben a George Bishop's Observatory (South Villa, Regent's Park, London) vezetője lett. Később magán-csillagvizsgálót állított fel Canbrookban (Kent, 1844), Wateringburyben (Kent, 1850) és Haddenhamben (1857). 1850-ben egyike volt azoknak, akik a Szaturnusz "fátyolgyúrújét" egymástól függetlenül felfedezték. 1857-ben megfigyelte a Jupiter nagy vörös foltját, jó néhány évvel az előtt tehát, hogy annak a létezését általában elismerték; 1864-ben kivételesen pontos rajzokat készített a Marsról. Dawes 1855-ben kapta meg a Királyi Csillagászati Társaság aranyérmét, 1865-ben választották a Royal Society tagjává. A Holdon egy krátert neveztek el róla.