Steven Vincent Buscemi s-a nascut in 13 decembrie 1957 in Brooklyn, New York., intr-o familie catolica. Tatal lui, John Buscemi este italian, iar mama sa, Dorothy, este de origine irlandeza. Steve mai are trei frati.
A absolvit Valley Stream Central High School in 1975, unde a si facut parte dintr-o trupa de teatru. Dupa liceu s-a inscris la colegiu, dar a abandonat studiile.
In anii '80, inainte sa devina actor, a lucrat ca pompier in New York timp de 5 ani.
Buscemi este membru asociat al companiei de teatru Wooster Group.
Pasiunea pentru actorie a inceput in ultimul an de liceu. Dupa ce a absolvit, s-a mutat in Manhattan pentru a studia actoria cu John Strasberg. Cariera lui in film a inceput in 1986 cu filmul Parting Glaces in care joaca rolul unui tanar bolnav de SIDA.
Este unul dintre actorii preferati ai fratilor Coen, fiind cel mai folosit actor de catre acestia: a jucat in sase filme ale lor. Mai detine un record: personajul lui moare in trei din cele sase filme.
A doua zi după atacurile din 11 septembrie, sa dus la fosta sa statie de pompieri pentru a se oferi voluntar la activitatea de recuperare de la Ground Zero. In acea săptămână a lucrat ture de cate 12 ore prin moloz, refuzând să i se ia interviuri sau sa i se faca poze.
In prezent, locuieste in New York si este casatorit din 1987 cu artista Jo Andres, cu care are un fiu, Lucian, nascut in 1990.