Édesapja Mark Fiennes (1933-2004) fényképész, édesanyja Jennifer Lash (Jini Fiennes) (1939-1993) regényíró volt. Hat testvér közül ő a legidősebb. Ő és még négy testvére a szórakoztatóiparban kezdett dolgozni: Ralph öccsével, Josephfel, színészi pályára lépett, Magnus zenész, húga, Sophie producer, Martha rendező lett. Jacob, aki Joseph ikertestvére, vadőrnek ment.
Gyermekkorában a család sokat költözött, így mindig új emberekkel találkoztak, új barátokat szereztek, és a kreativitásukra is jó hatással volt a sok utazás.
A Fiennes gyerekek anyjuktól tanultak otthon, majd Ralph magániskolába, majd középiskolába ment. Itt kezdte érdekelni a színészet, de egyben kitűnően rajzolt is. A középiskola után a festészetet választotta, és beiratkozott a londoni Chelsea-i Művészeti és Formatervezési Főiskolára. Tanulmányait itt nem fejezte be, helyette 1983-ban a királyi akadémiára (Royal Academy of Dramatic Art) jelentkezett színészetet tanulni. Itt ismerte meg későbbi feleségét, a színésznő Alex Kingston-t (Vészhelyzet). Miután elvégezte az iskolát, 1987-ben a Királyi Nemzeti Színház (Royal National Theatre), egy évvel később pedig a Shakespeare-társulat (Royal Shakespeare Company) tagja lett, ahol klasszikusokban játszott (Rómeó és Júlia, Lear király) .
1991-ben, egy brit tv-film által vált ismertté (A Dangerous Man: Lawrence After Arabia), melyben a főszerepet játszotta. Első mozisikerét a következő évben forgatott Üvöltő szelek című film hozta meg. Hidegvérű játéka miatt választották ki a Schindler listája főszerepére, mellyel beírta magát a filmtörténetbe. Alakításáért a legjobb mellékszereplő Oscar-díjára jelölték: ezt nem kapta meg, de a Brit Filmakadémia díját igen. A következő évben Robert Redford oldalán játszott a Kvíz Show című filmben, két évvel ezután pedig Az angol beteg című filmben nyújtott alakítása révén gyűjtött be újabb Oscar-jelölést. Igazán rossz kritikákat először az Oscar és Lucinda című filmben játszott miniszter szerepéért kapott. Mégsem ez volt a mélypont , hisz a következő filmje, a Bosszúállók egyesek szerint az év legrosszabb filmje lett. A húga által rendezett Anyegin után a Szabó István rendezte, magyarországi zsidó családról szóló A napfény íze című filmben is láthattuk, mely a nemzetközi filmpiacon sok elismerő kritikát is kapott.
Színészi tanulmányai alatt ismerte meg Alex Kingstont (Vészhelyzet), akivel 10 év ismeretség után házasodtak össze 1993-ban, de a kapcsolat 1997-ben válással végződött. 1995-ben kezdődött következő kapcsolata a nála 17 évvel idősebb Francesca Annis-szal, aki az édesanyját játszotta a Hamletben. A páros útjai 2006-ban váltak szét, miután a pletykalapok arról kezdtek írni, hogy Fiennes megcsalta párját Cornelia Crisan román énekesnővel. 2006 végén a hírek szerint Ellen Barkin amerikai színésznővel randevúzott. 2007. február 11-én a Qantas légitársaság utaskísérőjét, Lisa Robertsont meggyanúsították, majd elbocsátották munkahelyéről, mivel bebizonyosodott, hogy 2007. január 24-én, egy Darwinból Mumbaiba tartó járaton munkaidejében szexelt Fiennes-szal a mosdóban. Robertson azt állította, hogy Fiennes követte őt a mosdóba, és ő volt a kezdeményező. Későbbi interjúkban azonban elmondta, hogy az eset kölcsönös flörttel kezdődött, és ő azzal a szándékkal ment a mosdóba a színésszel, hogy ott szexel vele, a románc pedig Fiennes mumbai-i szállodájában folytatódott. Fiennes nem tagadta le az esetet, de a szóvivője elmondta: a színész nem erőltetett semmit.