Vincent Lindon è nato il 15 luglio del 1959 in una famiglia dell'alta borghesia francese: suo padre è un industriale, sua madre una giornalista di Marie Claire, suo zio un noto editore, suo cugino uno scrittore, è imparentato perfino con il fondatore della Citroën.&nb sp;
Esordisce al cinema nel 1983 nel film Le faucon, e già nel 1989, dopo una serie di film in cui interpreta sempre ruoli di secondo piano, ma con intensa professionalità, vince il Premio Jean Gabin. Di lui s'inizia a parlare anche come seduttore, per via di una relazione con Sophie Marceau, conosciuta sul set de Il tempo delle mele 3.
Nel 1990 recita per la prima volta per Claude Lelouch in C i sono dei giorni... e delle lune..., tornando poi a lavorare col regista ne La belle histoire e ne L'amante del tuo amante è la mia amante; e nello stesso anno si lega sentimentalmente a Carolina di Monaco, fresca vedova di Stefano Casiraghi. La loro storia d'amore andrà avanti per cinque anni, sfiornado il matrimonio.
Nel frattempo Vincent Lindon ottiene, nel 1993, la prima di numerose nomination ai César grazuie a La crisi! di Coline Serreau; le altre arriveranno nel 2000 per La truffa degli onesti, nel 2008 per Ceux qui restent, nel 2010 per Welcome (diretto dal Philippe Lioret che lo chiamerà anche per Tutti i nostri desideri) e nel 2013 per Quelques heures de printemps, diretto dallo stesso Stephane Brizé grazie al quale Lindon, nel 2015, vincerà il premio come miglior attore al Festival di Cannes per La loi du marché.
Sul set de L'irrésolu, nel 1994, Lindon conosce Sandrine Kiberlain, che dal 1998 al 2000 sarà sua moglie e che gli darà una figlia, sorellastra di un altro bambino nato nel 1996 da un'altra delle tante relazioni dell'attore.
In carriera ha lavorato con Ricki Tognazzi in Vit e strozzate (1995) ; con Mathieu Kassovitz ne L'odio (1995); con Claire Denis in Un giorno a Parigi e uno alla Torre Eiffel (2001), in Venerdì sera (2002) e in Les Salauds (2013), con Fred Cavayé in Anything for Her. Ha anche interpretato l'unico film da regista di Emmanuel Carrère, L'amore sospetto (2005) .
Tra gli altri suoi flirt, si segnalano invece quelli con Chiara Mastroianni, con l’attrice e regista Aure Atika, con Claude Chirac e con l'ex ministro Rachida Dati.