Rođen je 7. siječnja 1971. godine u Kaliforniji. Bio je najstariji od petero djece. Rennerovo djetinjstvo nije bilo stabilno jer su mu se roditelji razveli kada je imao samo deset godina. Razvod roditelja ga je jako pogodio.

Prije nego što je otišao studirati glumu, razmišljao je o tome da upiše studij kriminalistike, informatike ili psihologije.

Godine 1995., Jeremy Renner je prvi put debitirao na filmu u filmu 'National Lampoon's Senior Trip'. Kasnije je gostovao u mnogim TV emisijama poput 'Smrtonosne igre', 'Zoe, Duncan, Jack & Jane', 'Time of Your Life', 'The Net', 'Angel' i 'CSI: Crime Scene Investigation' i ' Čudna sreća'. Tijekom prvih dana svoje glumačke karijere preživio je radeći kao šminker.

Glumio je lik serijskog ubojice po imenu Jeffrey Dahmer u filmu 'Dahmer' 2002. godine. Nominiran je za nagradu Independent Spirit za svoju ulogu u filmu. Nastupio je u Pinkovom glazbenom spotu za pjesmu Trouble 2003. godine. Također je viđen u akcijskom kriminalističkom trileru 'SWAT'.

Renner se pojavio zajedno s Juliom Stiles i Forestom Whitakerom 2005. godine u trileru 'Kratko putovanje u raj'.

Otkako je 2010. godine bio nominiran za Oscara za ulogu u filmu „The Hurt Locker“ redateljice Kathryn Bigelow, Renner je jedan od najtraženijih glumaca u Hollywoodu. Drugu nominaciju za Oscara zaradio je ulogom u filmu „Grad“ 2011. godine koji je režirao Ben Affleck. Slijedila je mala uloga Hawkeyea u filmu „Thor“ nakon čega se pojavljivao u franšizi „Osvetnici“.

Prošle godine dobio je i svoju seriju 'Hawkeye', također u produkciji Marvela. Osim toga, glumio je u dva filma iz franšize 'Nemoguća misija'.

Glumac je rekao da njegova uloga Hawkeyea u filmu "The Avengers" nije ona na koju je prvobitno pristao. Renner je rekao da je njegova uloga superheroja strijelca bija izrazito izazovna zbog nedostatka pozadinske priče i shvatanja. ' Kada se sve sabere, 90 posto filma ja nisam onaj lik kojeg sam pristao da glumim. Ima me dvije minute, a onda nastaje haos. Jedino sam mogao raditi na fizičkom izgledu superheroja, jer se to nije mijenjalo. Cijela uloga je bila jako izazovna. Bio sam jako ograničen. U jednu ruku sam bio neka vrsta terminatora. Mislim, gluma i akcione scene su bile zanimljive. Međutim, da li je postojao ikakav emotivni ili misaoni kontekst? Ne. To ne postoji u ovom filmu. Ili bar tokom većine filma', kazao je Renner za Los Angeles Times. Međutim, kako glumac tvrdi, nije se puno zamarao time, jer je u filmu mnogo drugih, važnih, likova.

Renner se 2014. oženio kanadskom manekenkom Sonni Pacheco, a brak je trajao manje od godinu dana. Nakon 11 mjeseci Pacheco je podnijela zahtjev za razvod zbog nepomirljivih razlika.

Imaju kćer Avu Berlin koja se rodila 2013. Dijele zajedničko skrbništvo nad Avom.

Renner ima još jednu strast - glazbu. Savršeno svira klavir i gitaru i jednom je pjevao u rock bendu Sons of Ben.