Klaus Kinski wurde als Klaus-Günther Nakszynski am 18. Oktober 1926 im ostpreußischen Zoppot (dem heute zu Polen gehörenden Sopot) geboren. 1931 zog der Sohn eines Apothekers und einer Pfarrerstochter mit seiner Familie nach Berlin. Dort besuchte er das humanistische Prinz-Heinrich-Gymnasium bis zur Untersekunda. Im Zweiten Weltkrieg wurde er eingezogen und geriet in den Niederlanden in britische Kriegsgefangenschaft. Im POW-Camp bei Colchester sammelte er erste Erfahrungen als Laienschauspieler.

Obwohl er über keine formelle Ausbildung verfügte, gab Kinski 1946 sein offizielles Debüt am Schlosspark-Theater und spielte in der Folge an zahlreichen Berliner Bühnen, darunter an den Kammerspielen am Deutschen Theater und am Hebbel-Theater. Hinzu kamen Gastrollen in andern deutschen Städten sowie in Österreich. Ab 1953 trat Klaus Kinski in Berlin als Rezitator auf, wobei insbesondere seine emotional aufgeladenen Interpretationen von Villon- und Rimbaud-Gedichten für Aufsehen sorgten. Vorträge mit Texten Bertolt Brechts führten zu rechtlichen Kontroversen mit dem Verlag des Autors, dennoch waren Kinskis Lesungen ein überwältigender Erfolg: Er unternahm Tourneen durch den deutschsprachigen Raum und produzierte über 20 Schallplatten mit Rezitationen.

Bereits ab 1948 übernahm er kleiner Filmrollen, darunter in Roberto Rossellinis "La Paura" ("Angst"), Helmut Käutners "Ludwig II" und Fritz Kortners "Sarajevo". Zu großer Popularität gelangte Klaus Kinski durch seine prägnanten Auftritte in Filmen der immens erfolgreichen Edgar-Wallace-Reihe: Beginnend mit "Die toten Augen von London" von Alfred Vohrer brillierte er in den spekulativen Genrewerken als undurchsichtiger Schurke oder komplexbeladener Psychopath und wurde durch seine lustvolle und gekonnte Überzeichnung der Chargenparts zum heimlichen Star der Reihe.

Seine präzisen Charakterisierungen oft unberechenbarer Figuren machten Kinski – der 1964 seinen Wohnsitz nach Rom verlegte – zum international gefragten Darsteller: So hatte er unter anderem einen Auftritt in David Leans "Doctor Zhivago" und konnte durch markante Rollen in den Italo-Western "Per qualche dollari in più" ("Für ein paar Dollar mehr") von Sergio Leone und "Il Grande Silencio" ("Leichen pflastern seinen Weg") von Sergio Corbucci seinen Starstatus in Europa untermauern. Dabei wirkte der Schauspieler in dieser Zeit auch in reißerischen Genreproduktionen mit, wobei Kinski selbst in ausgewiesenen B- und C-Filmen zu faszinieren vermochte.

Eine entscheidende Wende in Kinskis Filmlaufbahn kam in den 1970er Jahren durch die Zusammenarbeit mit Werner Herzog, der den Schauspieler zu darstellerischen Höchstleistungen animierte bzw. provozierte: Als kongeniale, kompromisslose und gleichsam eigensinnige Künstler schufen Herzog und Kinski international gefeierte Meisterwerke wie "Aguirre, der Zorn Gottes", "Woyzeck" und "Fitzcarraldo". Die Dynamik und die zahlreichen Konflikte ihrer künstlerischen Ausnahme-Partnerschaft thematisierte Werner Herzog später in der Dokumentation "Mein liebster Feind".

Daneben blieb Kinski weiterhin im europäischen Kino präsent – so etwa in an der Seite Romy Schneiders in Andrzej Zulawskis Melodram "L'Important c'est d'aimer" ("Nachtblende") – und hatte einen selbstironischen Auftritt als exzentrischer Sex-Therapeut in Billy Wilders Komödie "Buddy Buddy".

1975 veröffentlichte Klaus Kinski mit "Ich bin so wild nach deinem Erdbeermund" eine vieldiskutierte, weniger an Fakten denn am lyrischen Bewusstseinsstrom interessierte Biografie, die nicht zuletzt aufgrund ihrer expliziten erotischen Passagen für Diskussionen sorgte. 1987/88 konnte er nach langjährigen Vorbereitungen sein ambitioniertes Filmprojekt "Kinski Paganini" realisieren; in diesem Jahren war der in der Öffentlichkeit oft aufbrausende Künstler auch gefragter Gast in TV-Interviews und Talk-Shows, da sein Temperament und seine Unberechenbarkeit Skandalpotential boten und somit hohe Quoten garantierten.

Klaus Kinski war insgesamt viermal verheiratet. Die Tochter Nastassja Kinski (geb. 1961) und der Sohn Nikolai Kinski (geb. 1976) arbeiten ebenfalls international als Schauspieler.

Klaus Kinski starb am 22. November 1991 in Labunita nahe San Francisco.