Bill Paxton 17 Mayıs 1955'te Fort Worth, Teksas'ta doğdu. Mary Lou (Gray) ile işadamı ve aktör John Lane Paxton'ın (John Paxton olarak) oğluydu. Bill on sekiz yaşında Los Angeles, Kaliforniya'ya taşındı ve burada Roger Corman'ın New World Pictures şirketinde set giydiricisi olarak film endüstrisinde iş buldu. İlk filmini Jonathan Demme'nin yönettiği Corman filmi Crazy Mama'da (1975) oynadı. New York'a taşınan Paxton, New York Üniversitesi'nde Stella Adler'in yanında oyunculuk eğitimi aldı. Stripes (1981) filminde küçük bir rol aldıktan sonra düşük bütçeli filmlerde ve televizyonda sürekli iş buldu. Ayrıca Saturday Night Live'da (1975) yayınlanan Barnes & Barnes: Fish Heads (1980) gibi ödüllü kısa filmleri yönetti, yazdı ve yapımcılığını üstlendi. Bir James Cameron filminde ilk kez Terminatör'de küçük bir rolle göründü: Yok Edici (1984) filmindeki küçük rolünün ardından Yaratık 2: Yaratığın Dönüşü (1986) filmindeki Er Hudson ve Kathryn Bigelow'un Karanlığa Yakın (1987) filmindeki göçebe vampir Severen rolleriyle hafızalara kazındı. Bill ayrıca John Hughes'un Tuhaf Bilim (1985) filminde Wyatt Donnelly'nin sadist ağabeyi Chet rolünde yer aldı. Sinema ve televizyonda istikrarlı bir şekilde çalışmaya devam etmesine rağmen, büyük çıkışını eleştirmenlerce beğenilen film-noir One False Move'daki (1991) başrolüne kadar yapamadı. Bu, kısa sürede Kasabanın Namusu (1993) filminde Wyatt Earp'ün saf küçük kardeşi Morgan ve Apollo 13 (1995) filminde üç astronottan biri olan Fred Haise rollerinin yanı sıra James Cameron'un sunduğu Gerçek Yalanlar (1994) filminde güçlü yardımcı rollere yol açtı.Bill, 25 Şubat 2017'de Los Angeles'ta kalp ameliyatı sonrası komplikasyonlar nedeniyle öldü. 61 yaşındaydı.