Il grandit dans une famille nombreuse et orientée vers la comédie. Il est le frère d'Elizabeth Keuchler, Daniel Baldwin, William Baldwin, Jane Sasso et Stephen Baldwin. Ils sont presque tous acteurs, comme son cousin Joseph Baldwin.
Alec Baldwin étudia le droit et les sciences politiques. Voyant que ces branches ne lui convenaient pas, il changea pour l'art, et précisément pour l'art dramatique. Son professeur fut le célèbre Lee Strasberg. Il découvrit enfin ce qui, dans la vie, l'intéressait. Plus tard, Alec Baldwin s'essaiera à la télévision en jouant des rôles plus ou moins importants dans des séries tels que Côte Ouest (feuilleton télévisé). Pendant ses débuts, il gagnera plusieurs récompenses comme le Theatre World Award en 1986 et l'Obie Award en 1990.
Plus tard, il se lancera dans le cinéma avec Amos Kollek dans Forever, Lulu en 1987. L'année suivante, il jouera dans Veuve mais pas trop aux côtés de Michelle Pfeiffer. Puis il sera aux côtés de Melanie Griffith dans Working Girl la même année, et enfin mari de Geena Davis dans Beetlejuice de Tim Burton. Il produira, pour la première fois, à la radio, Conversations nocturnes. Puis il jouera dans
Great Balls of Fire ! avec Dennis Quaid, un film racontant la vie de Jerry Lee Lewis.
Dans les années 1990, il refusera de jouer dans
Always pour Steven Spielberg, au profit d'un rôle d'analyste de la CIA, Jack Ryan, dans À la poursuite d'Octobre Rouge où il se retrouvera pour la première fois en tête d'une grosse production. Ensuite, il décidera de jouer dans Instant de bonheur (1995), puis dans The Shadow (1994) et enfin dans
Malice (1993). Il devient alors acteur à succès. En 1991, il rencontre la très célèbre Kim Basinger sur le tournage de La Chanteuse et le Milliardaire. On les verra d'ailleurs ensemble dans un épisode des Simpson, Homer fait son cinéma. Ils se retrouveront sur le tournage de
Guet-apens en 1993, pour finalement se marier. Dans les années 2000, il divorcera de la riche Kim Basinger, et se fait alors plus rare... se limitant à jouer de petits rôles dans Séquences et conséquences en 2001 de David Mamet, Pluto Nash aux côtés d'Eddie Murphy, et
Pearl Harbor. Il se jette alors dans la réalisation avec The Devil and Daniel Webster en 2001. Devant le refus du public, il redevient acteur dans Polly et moi, Bob l'éponge, Lady Chance, le fameux The Swimmer et dans Aviator de Martin Scorsese. Son rôle dans Lady Chance lui vaudra une nomination aux Oscars 2004, dans la catégorie meilleur second rôle masculin.
2006 marque un tournant dans sa carrière. Grâce au rôle de Jack Donaghy dans la série 30 Rock, il redevient l'un des acteurs les plus en vogue à la télévision américaine.