Марк Синклер Винсент родился 18 июля 1967 года в нью-йоркском районе Гринвич-Виллидж, в небогатой семье. С самого рождения он вместе со своим братом-близнецом Полом, который был совсем не похож на Вина, рос и воспитывался матерью Делорой, которая была обыкновенным психиатром и увлекалась астрологией. Семья жила в нью-йоркском многоквартирном доме и испытывала нехватку денег. Настоящего отца будущий актёр не знал. Национальность Дизеля остаётся предметом споров: по одной версии, Дизель наполовину италоамериканец, наполовину афроамериканец, по другой среди его предков были немцы, итальянцы, ирландцы, мексиканцы и доминиканцы. Сам Дизель никогда не говорил о своей национальности, но подчёркивал принадлежность к разным культурам.
В 1970 году, в возрасте трёх лет, у Вина Дизеля проявились первые склонности к актёрскому делу. Во время посещения цирка мальчик чуть было не принял участие в выступлении группы, но его остановила мать, которая была тогда с ним. Примерно в это же время у Вина Дизеля появился отчим Ирвин со сводными младшей сестрой Самантой и младшим братом[, что отрицательно сказалось на денежном благополучии. Но именно отчим, работавший руководителем театра и преподававший актёрское мастерство в Нью-Йоркском университете, очень существенно повлиял на формирование характера и стремлений мальчика. Ирвин часто водил своих детей на театральные представления и премьеры кинофильмов.
Личная жизнь юного Вина Дизеля оказалась не совсем удачной в отличие от его актёрской карьеры. В детстве он был сравнительно высоким и имел худощавое телосложение. К тому же по характеру был ещё и стеснительным. Поэтому будучи влюблённым в школе в одну из своих сверстниц, он никак не решался к ней подойти, в отличие от своего брата Пола, который был очень популярен на дискотеках. Поэтому на протяжении нескольких лет Вин Дизель усердно занимался в спортзалах.
Во многом благодаря атлетическому телосложению и суровой внешности является одним из самых известных актёров боевиков начала 2000-х годов после главных ролей в фильмах «Чёрная дыра», «Форсаж», «Три икса», «Одиночка», «Хроники Риддика», «Лысый нянька: Спецзадание» и др.
Свою первую роль (эпизодическую) Вин Дизель исполнил в 1990 году в драме Пенни Маршалл «Пробуждение». Актёр, сыгравший неприметную роль санитара, даже не был указан в титрах. А сам фильм позже был номинирован на премию «Оскар».
Тогда же мать подарила не слишком удачливому сыну книгу «Создание фильма стоимостью не дороже старенького авто», написанную Риком Шмидтом.В 1995 году всего за несколько дней Вин Дизель написал сценарий и сумел снять фильм «Многоликий» под музыку, написанную им же. Картина была очень близка по духу самому Вину и посвящена множественности культур и индивидуальности личности. Кроме того, что он сам снялся в главной роли, сыграв Майка, он выступил и в качестве продюсера, затратив на производство 20-минутного фильма всего 3 тысячи долларов.Во время съёмок Вин Дизель получал множество упрёков и негативных откликов со стороны окружающих, поэтому, так и не доделав окончательную версию фильма, отложил его на неопределённый срок. Но благодаря поддержке отчима Вин всё-таки закончил свою короткометражку. Немного позже она была показана группе примерно из 200 человек в одном из кинотеатров Манхэттена. В итоге фильм получил положительные отзывы и был показан на Каннском кинофестивале в мае 1995 года. Через 4 года, 17 августа 1999 года, фильм вышел в США на DVD.
В 1996 году после 8 месяцев усердной работы он вместе со своим другом Джоном Сейлом накопили более 50 тысяч долларов и выпускают картину «Бродяги».Вин Дизель исполнил главную роль в своей картине — Рика.Отзывы о картине оказались положительными,однако продажи были не очень велики (в США на DVD фильм вышел спустя почти 11 лет .Поэтому, вновь испытывая недостаток средств, Вин Дизель вернулся из Лос-Анджелеса в Нью-Йорк.
Но совсем скоро с Вином Дизелем связался один из агентов Стивена Спилберга, который заметил начинающего актёра после премьеры фильма «Бродяги» на фестивале. Оказалось, что знаменитый режиссёр хотел лично встретиться с ним. После их беседы Стивен Спилберг пригласил Вина Дизеля сняться в фильме «Спасти рядового Райана» о временах Второй мировой войны с Томом Хэнксом в одной из главных ролей. Это был первый опыт Вина в большом кино. Во время съёмок он ходил со своей видеокамерой и снимал всё происходящее, что очень впечатлило Стивена Спилберга.После этого карьера актёра стремительно понеслась в гору.
На съёмках фильма «Форсаж» в 2001 году Вин Дизель сблизился с актрисой Мишель Родригес, тоже принимавшей участие в картине. Вскоре они влюбились друг в друга и в течение нескольких месяцев их роман был безупречным. Вскоре их отношения были разорваны по причинам, в основном исходивших от Мишель Родригес, которая считала, что они не подходят друг другу. Вин Дизель совершенно спокойно перенёс разрыв.
Следующей девушкой актёра стала чешская модель Павла Харбкова, которая исполнила эпизодическую роль в боевике «Три икса». Их отношения завязались уже после выхода фильма в 2002 году. Но, как и прошлый роман, этот оказался также недолгим для Вина Дизеля. Причиной разрыва послужили частые поездки актёра на съёмки.
2 апреля 2008 года Вин Дизель стал отцом. Его подруга мексиканская (22.08.1983) 27-летняя фотомодель Палома Хименес (Paloma Jimenez) родила ему дочь Ханию Райли (Hania Riley). Она же родила ему сына в сентябре 2010 года (Вин Дизель подтверждает это в одном из интервью Форсажа-5 для российского масмедиа). Имя и дата рождения сына пока не оглашены.