Bill Paxton lahir di Fort Worth, Texas pada tanggal 17 Mei 1955. Ia adalah anak dari Mary Lou Paxton dan John Lane Paxton. Ibunya adalah seorang Katolik yang membesarkan Bill dan saudara-saudaranya dalam keyakinannya. Ayahnya adalah seorang pengusaha, pedagang kayu, eksekutif museum, dan juga seorang aktor sesekali. Paxton memiliki keturunan Austria, Belanda, Inggris, Perancis, Jerman, Norwegia, Scotch-Irish, Skotlandia, Swiss, dan Wales. Ia memiliki hubungan keluarga jauh dengan aktris Sara Paxton dan merupakan keponakan dari Mary Paxton Keeley, seorang jurnalis terkenal dan sahabat dekat Bess Truman.
Paxton memiliki karir yang cemerlang di dunia akting. Ia mendapatkan tiga nominasi Golden Globe Award atas perannya dalam serial drama HBO, Big Love (2006-2011). Ia juga dinominasikan untuk Primetime Emmy Award dan Screen Actors Guild Award atas perannya sebagai Randall McCoy dalam miniseri Hatfields & McCoys (2012) di saluran History.
Selain karir aktingnya, Paxton juga terlibat dalam pembuatan film. Ia menjadi sutradara beberapa film pendek, termasuk video musik untuk lagu "Fish Heads" dari Barnes & Barnes yang ditayangkan selama musim 1980-1981 Saturday Night Live dan sering diputar di awal-awal keberadaan saluran musik Kanada, MuchMusic. Ia juga tampil dalam video musik lagu "Shadows of the Night" dari Pat Benatar pada tahun 1982.
Bill Paxton meninggal dunia pada tanggal 25 Februari 2017. Ia meninggalkan warisan yang besar dalam industri film dengan karya-karyanya yang menginspirasi dan beragam.