Gil Birmingham obtuvo una Licenciatura en Ciencias de la Escuela de Políticas Públicas Price de la USC, trabajó como ingeniero petroquímico, pero luego decidió convertirse en actor. Su primera experiencia como actor fue en un video musical de la exitosa canción de 1982 de Diana Ross, "Muscles". Después de ese vídeo musical, Birmingham comenzó a dedicarse a la actuación como su carrera principal. Hizo su debut televisivo en un episodio de la serie Riptide (1986). En 2001, Birmingham apareció en su primer largometraje, The Doe Boy, en el que interpretó a Manny Deadmarsh. Ganó poplaridad internacional por su interpretación de Billy Black en la serie de películas La saga Crepúsculo. También es conocido por su papel del presidente tribal Thomas Rainwater en la serie de televisión Yellowstone (2018-) de Paramount Network y por los papeles televisivos recurrentes como George Hunter en Banshee (2014) y Virgil White en Unbreakable Kimmy Schmidt (2015-2017).