Тильман Валентин Швайгер родился в немецком Фрайбурге 19 декабря 1963 года в семье школьных учителей. В отличие от большинства актеров, в юности Швайгер и не помышлял о сцене. Тиль долго искал себя. В итоге он решил, по примеру родителей, стать педагогом. После школы он поступил в университет на факультет германистики. Но спустя два года понял, что это занятие ему не по душе. Тогда Швайгер вознамерился посвятить себя медицине, но вскоре бросил и эту затею. И только после этого Тиль решил прислушаться к совету своей подруги, которая училась в театральной школе, и попробовать стать актером. Девушка пророчила ему хорошее будущее, считая, что у Тиля есть талант. Швайгер поступил в театральную школу в Кельне под названием «Подвал». И не разочаровался.
Карьера в кино у Тиля Швайгера тоже начиналась необычно – он озвучивал порнофильмы. Уже тогда его можно было бы назвать знаменитым, правда, миллионы зрителей узнавали лишь звуки его неповторимого голоса из «фильмов для взрослых».
В 18 лет Тиль появился в эпизоде немецкого сериала «Идеальный корабль» (1981), в 22 года – в сериале «Линденштрассе» (1985). А в 28 лет – в главной роли гонщика в немецкой комедии «Рискованные гонки» (1991). Швайгер неплохо закрепился на родине и был весьма востребован, за год снимаясь сразу в нескольких проектах («Обман Эбби», 1993, «Самый желанный мужчина», 1994, Лемго», 1994, «Разноброд», 1995, «Мужской пансион», 1996, «Классная женщина», 1996, «Адреналин», 1996, «Любовники Розмари», 1996, «Подростки», 1996).
19 июня 1995 года 31-летний актер женился на модели Дэне Карлсен. В том же году у Тиля родился первенец. За 14 лет совместной жизни у пары появились еще трое детей. В 2009 году супруги развелись.
В 1997 году из рядового немецкого актера Тиль Швайгер превратился в настоящую мировую кинозвезду. Вместе с режиссером Томасом Яном Тиль написал сценарий мелодрамы «Достучаться до небес». Он же исполнил в картине главную роль неизлечимо больного человека, который решил с приятелем в последний раз перед смертью взглянуть на море. После выхода на экраны драма приобрела необычайную популярность, даже японцы поспешили следом выпустить римейк картины. Лента стала культовой, собрав множество наград, среди которых – приз Московского международного кинофестиваля «Серебряный Святой Георгий», который достался Тилю за лучшую мужскую роль.
Почувствовав в себе сценарные и режиссерские задатки, Тиль решил посвятить себя кинопроизводству, став сам себе хозяином - режиссером, сценаристом, продюсером и главным актером своих фильмов. В 1998 году 35-летний Тиль дебютировал как режиссер с боевиком «Белый медведь» (где также сыграл главную роль). Затем он вновь работал вместе с Томасом Яном и презентовал совместный комедийный боевик «На сердце и почки» (2001). Особенно режиссеру Швайгеру удавались мелодрамы. В 2005 году он снял мелодраму «Босиком по мостовой», которая пользовалась громким успехом у зрителей. А в 2007 году удивил еще одной слезливо-романтичной историей «Красавчик», которая собрала по миру больше 81 миллиона долларов. В подтверждение успеха Тиль был награжден Европейской киноакадемией «Призом зрительских симпатий за лучший фильм». А ленты «Красавчик 2» (2009) и «Соблазнитель» (2010) только укрепили популярность режиссера и актера.
Тиль также снимается у других режиссеров («Убийцы на замену», 1998, «Мужчина по вызову 2», 2005, «Мушкетеры», 2011).