Affetto da nanismo, frequenta l'università di Bennington laureandosi nel 1991 in arte drammatica, ma per circa sei anni lavora in una società informatica di elaborazione dati[1]. Nel 1995 esordisce sul grande schermo nel ruolo di Tito in Si gira a Manhattan.
Nel 2009 ottiene la parte che lo porterà al successo mondiale, quella di Tyrion Lannister nella serie televisiva Il Trono di Spade, grazie alla cui interpretazione vincerà quattro Premi Emmy (nel 2011[2], nel 2015[3], nel 2018[4] e nel 2019), uno Scream Award[5] nel 2011 e nel 2012 il Golden Globe[6][7] come miglior attore non protagonista in una serie tv drammatica[8].
Nel 2005 sposa Erica Schmidt, una regista teatrale. La coppia ha due figli[12][13] e vive a New York[14]. È vegano dal 2014 e ha girato un video per la PETA in cui spiega di esserlo perché ama «tutti gli animali»[15][16]. Dinklage sostiene anche Farm Sanctuary ed è stato portavoce per la Walk for Farm Animals 2012.
Nelle versioni in italiano delle opere in cui ha recitato, Peter Dinklage è stato doppiato da:
Mauro Gravina in 13 Moons, Il funerale è servito, Il Trono di Spade (st. 5-8), Knights of Badassdom, Low Down, The Boss, Lo stato della mente, Between Two Ferns - Il film, Cyrano, Hunger Games - La ballata dell'usignolo e del serpente, E all'improvviso arriva l'amore, Unfrosted - Storia di uno snack americano
Antonio Sanna in Prova a incastrarmi - Find Me Guilty, Tre manifesti a Ebbing, Missouri, Fortunes, Ascension Day
Oreste Baldini in Human Nature, 90 minuti a New York, Brothers
Gaetano Varcasia in Funeral Party, Il Trono di Spade (st. 1-4), Una rete di bugie
Roberto Draghetti in Penelope, 30 Rock, Le cronache di Narnia - Il principe Caspian
Alberto Angrisano in Saint John of Las Vegas, I Love You Too, Il mio angolo di paradiso
A seguito delle critiche di Dinklage mosse nel gennaio 2022 sulla "rappresentazione stereotipata dei Nani", la Disney ha annunciato che il film adattamento live-action del Classico DisneyBiancaneve e i sette nani sostituirà i personaggi titolari con "creature magiche" e che il cast di attori nani sarebbe stato scartato in favore di un cast vocale per i suddetti personaggi. Apparentemente, secondo la seguente reazione negativa generale, Dinklage non avrebbe compreso la differenza tra gli umani della vita reale che soffrono di nanismo e i Nani come creature mitiche e fantastiche del fantasy, del folklore e della mitologia europei.[18]
Dinklage è andato persino oltre affermando che i Nani di Biancaneve vivono in una "caverna" invece che in un cottage nella foresta. Questa mossa è stata fortemente criticata da persone e fan che hanno accusato Dinklage (e successivamente la Disney) di ipocrisia e "woke" virtue signalling (o farisaismo) e di ignorare il materiale originale, e criticando le sue parole e la conseguente risposta istantanea della Disney per essere fortemente dannose per la "comunità delle persone piccole", compresi i potenziali attori per i ruoli dei Nani che lo hanno biasimato e denunciato di avergli fatto perdere prospettive di lavoro.[19][20][21][22][23][24][25][26][27][28]