Van Woerden was zoon van Berzine Koole en Simon van Woerden. Hijzelf was tweemaal getrouwd, als laatste met Ria Boekhoudt.
Hij ging de astronomie in onder invloed van zijn vader, leraar aan het Christelijk Lyceum Arnhem. Grote indruk maakten ook bezoeken aan het Sijthoff-planetarium (Zeiss-Planetarium Haagsche Courant) met zijn grootmoeder. Ook de middelbare school speelde een rol (hij was goed in exacte vakken). Vandaaruit werd hij amateurastronoom bij astro- en sterrenclubs. Nog tijdens de Tweede Wereldoorlog was hij een stagiair bij Sterrewacht Leiden. Hij kwam daar terecht nadat hij een advies had genegeerd om aan de Universiteit Utrecht te gaan studeren. Hij wilde zelf naar Universiteit Leiden, maar die was op last van de bezetter gesloten (Utrecht werd ook gesloten). Hij kreeg daar dan ook illegaal les van Jan Hendrik Oort. De oorlog had echter ook een positief effect; alles moest 's nachts verduisterd worden, waardoor sterren beter zichtbaar werden.
Studie en verder
Zijn studie begon eigenlijk dus pas na die oorlog, toch in Leiden. Zijn kandidaats volgde naar eigen zeggen snel, maar verdere studie werd vertraagd doordat hij zich ook inzette voor de Nederlandse Christen-Studenten Vereniging. Hij studeerde in 1955 af, hij wilde verder naar promotie. Hij kreeg interesse in de Orionnevel waarbij hij veel gegevens verkreeg met de toen nieuwe radiotelescoop in Dwingeloo. Al tijdens dat traject werd hij via Adriaan Blaauw wetenschappelijk medewerker bij het Kapteyn Instituut van de Universiteit Groningen, studie en praktijk kon hij zodoende combineren. Bovendien was de afstand Groningen-Dwingeloo veel korter. Het leidde tot zijn proefschrift De neutrale waterstof in Orion (1962) onder Blaauw van Universiteit Groningen, bewust in het Nederlands geschreven. Daarna kreeg hij een beurs om tijd door te brengen bij het Mount Wilson-observatorium in Pasadena (Californië). In 1965 volgde zijn aanstelling als lector aan de Universiteit Groningen; in 1980 werd hij er hoogleraar en in 1985 directeur van het Kapteyn Instituut, toen nog Faculteit Astronomie. In 1991 ging Van Woerden met pensioen. Tijdens zijn pensioenperiode bleef hij zich inzetten voor astronomie. Met zijn Paul Wesselius en Douwe Beintema bleef hij nevels bestuderen.
Hij maakte naam door mee te werken aan de eerste kaart van de verdeling van waterstofgas in de Melkweg en was betrokken bij het Westerbork Synthese Radio Telescoop (WSRT). Voorts kreeg hij het Kapteyn Instituut voor sterrenkunde van Universiteit Groningen verder van de grond en hielp het uitbreiden. Op liefhebbersgebied was hij enkele jaren voorzitter van de Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Weer- en Sterrenkunde (1992-2002); hij werd er benoemd tot erevoorzitter. In 1992 werd hij benoemd tot ridder in de Orde van de Nederlandse Leeuw. Planetoïde 10429 draagt de naam Van Woerden. In 2016 werd er als eerbetoon een symposium over hem gehouden.
Hugo van Woerden werd 94 jaar. Vanwege de maatregelen inzake de coronapandemie vond de uitvaart in kleine kring plaats.
