La carrera cinematográfica de William Baldwin comenzó en 1989 con Nacido el cuatro de julio, de Oliver Stone. Desde entonces ha participado en numerosos proyectos eclécticos. Ha protagonizado Gente con clase, la adaptación de la obra de Noel Coward, junto a Stephen Fry, Colin Firth y Julie Andrews; Las tres caras del crimen, un drama sobre Hells Kitchen, protagonizado por Chazz Palminteri y Armand Assante; Mi ex, mi novia y yo, una comedia romántica protagonizada por Denise Richards y Milla Jovovich; Brotherhood of murder, un drama sobre una facción escindida de la Nación Aria, con Peter Gallagher y Kelly Linch; así como el tecnothriller de Universal Virus, con Jaime Lee Curtis y Donald Sutherland. Otras películas suyas son Llamaradas, Línea mortal, Asuntos sucios y The Preppie Murder.
En la primavera de 2005, Baldwin interpretó el papel protagonista de un tenso agente del FBI en el piloto de la serie Pros and cons, creada por JJ Abrams para la ABC.
A Baldwin también lo veremos en Sakura, una trepidante historia de samuráis ambientada en Japón, en el siglo XIX, que cuenta con la producción ejecutiva de Quentin Tarantino. Baldwin, además de protagonizar, se ha encargado de la producción ejecutiva de la original película de efectos especiales The Liberty, basada en hechos reales y que relata la fuga de un patriota norteamericano injustamente encarcelado en Sudamérica. También ha sido el productor ejecutivo, junto a Martin Scorsese, de la película Lymelife, con Alec Baldwin, Jennifer Jason Leigh y Cynthia Nixon.
Baldwin es un ciudadano comprometido y colabora con diversas organizaciones: Rock the Vote, que promueve el registro de los votantes y el servicio público; Help USA, una organización dedicada a resolver los problemas de vivienda de los sin techo de la ciudad de Nueva York; Proyecto ALS, que recauda fondos para encontrar una cura para la enfermedad de Lou Gehrig, The Creative Coalition, un grupo defensor no partidista que trabaja en la Primera Enmienda, entre otros temas; Mercy Corps, que presta ayuda por todo el planeta a las víctimas de los desastres; The Masspequa Community Fund, que proporciona becas y subvenciones a los residentes de Massapequas; y The Carol M. Baldwin Breast Cancer Research Fund, fundación que se dedica a investigar sobre el cáncer de mama.
Nacido en Massapequa, Nueva York, Baldwin se licenció en Ciencias Políticas por la State University of New York, en Binghamton. En la actualidad vive en el norte del Estado de Nueva York con su mujer Chynna Phillips y sus tres hijos.