Haluk Bilginer 5 Haziran 1954 günü İzmir'de doğdu. Babası sigortacı Tahsin Bey, annesi ev hanımı Bedriye Hanım'dır. Çiftin üç çocuğunun ortancası olan Haluk Bilginer, İzmir Türk Koleji'nde eğitim gördüi Lise son sınıfta okulunun tiyatro koluna girdi ve Cahit Gürkan'ın öğrencisi oldu. Demokrat İzmir Gazetesi'nin açtığı liselerarası tiyatro yarışmasında ilk ödülünü aldı. Jürideki tiyatro müdürü Ragıp Haykır'ın davetiyle İzmir Devlet Tiyatrosu'nda konuk oyuncu olarak çalıştı. Ankara Devlet Konservatuvarı'nda tiyatro öğrenimi gördü. Mezun olduktan sonra İngiltere'ye giderek Londra Müzik ve Drama Sanatları Akademisi`nde (LAMDA) ileri tiyatro öğrenimi gördü. 1980 ile 1991 arasından İngiltere'de çeşitli tiyatrolarda rol aldığı oyun ve müzikallerden başlıcaları: My Fair Lady, Kafkas Tebeşir Dairesi, Macbeth, Pal Joey, Belami (West End`de Ken Hill`in) Phantom of the Opera.
1987 yılında Gecenin Öteki Yüzü adlı film çekimi için İstanbul'a geldi . Hayatını bir süre İstanbul-Londra arasında sürdürdü. 1990 yılında Ahmet Levendoğlu ve Zuhal Olcay ile Tiyatro Stüdyosu'nu kurdu. Tiyatro Stüdyosu`nun Aldatma (Harold Pinter), Kan Kardeşleri (Willy Russell), Derin Bir Soluk Al (Ben Elton), Çöplük (Turgay Nar), Histeri (Terry Johnson) ve Balkon (Jean Genet) oyunlarında başrolleri üstlendi.
1992'de Zuhal Olcay ile evlendi. Çift, birlikte Hollywood'da “Indiana Jones” dizisinde, Türkiye'de de Yavuz Özkan'ın “İki Kadın” filminde rol aldı. Bilginer, 1996'da Tomris Giritlioğlu'nun 80. Adım filminde, ardından “İstanbul Kanatlarımın Altında”, “Usta Beni Öldürsene”, ve “Masumiyet” gibi ödüllü filmlerde rol aldı. 1993'te Türkiye'nin ilk reality showu olan Sıcağı Sıcağına'yı sundu.
Halulk Bilginer ve Zuhal Olcay, bir tiyatro salon sahibi olmak için Odeon Sineması'nı kiralayıp inşaata başladı; 1996'da çıkan yangından sonra 1999'da Moda'da baştan yaptıkları bir salonda Oyun Atölyesi'ni kurdular. Çift, 2004 yılında boşandı.
2006 yılında müzik sanatçısı Aşkın Nur Yengi ile evlenen Bilginer'in bu evlilikten Nazlı adında bir kızı bulunmaktadır. 2012 yılında Aşkın Nur Yengi ile boşanmıştır.
