Yves Rénier voit le jour le 29 septembre 1942 à Berne en Suisse. Fils d’un français et d’une anglaise, il se tourne rapidement vers la comédie et intègre le Conservatoire d’art dramatique de Paris.
En 1961, il fait ses débuts d’acteur au cinéma dans le film Le comte de Monte-Cristo de Claude Autant-Lara et à la télévision dans Les jours heureux d’Arnaud Desjardins. Mais, il peine à percer et enchaîne les apparitions (Les Vierges, Méfiez-vous, mesdames, Tous les chats sont gris…). En 1965, il se fait remarquer dans le feuilleton Belphégor ou le fantôme du Louvre, dans lequel il incarne le personnage principal, André Bellegarde. Le succès de la série lui permet d’obtenir le rôle qui va le révéler au grand public, celui de Pierre Ribard dans la série Les globe-trotters, en 1966. La série réalisée par Claude Boissol et Jacques Pinoteau remporte un vif succès et reste trois ans à l’antenne.
Au début des années 70, l’acteur foule les planches de théâtre à l’affiche de plusieurs pièces; Le Misanthrope (1971), Le massacre à Paris (1972), Le tournant (1973)…En 1975, Claude Boissol qui a dirigé l’acteur dans Globe-trotters, lui propose d’endosser le rôle d’un commissaire de police dans une nouvelle série sur laquelle il travaille avec Paul Andréota. Yves Rénier accepte et interprète le Commissaire Moulin dont les premiers épisodes sont diffusés en août 1976 sur la première chaîne. L’engouement des téléspectateurs est immédiat et la série va apporter à l’acteur une certaine notoriété. Au début des années 80, Yves Rénier quitte cependant la série, avant de reprendre son rôle en 1989. L’acteur s’investit pleinement dans son personnage allant jusqu’à réaliser certaines cascades, utiliser ses propres motos, réaliser des épisodes (une douzaine), ou encore donner la réplique à sa fille, Samantha. En juillet 2006, Yves Rénier tourne les derniers épisodes du Commissaire Moulin.
Parallèlement à la série, l’acteur a alterné les projets au cinéma (Diabolo Menthe, Merci la vie, Mortel Transfert, Trois amis…) et à la télévision (Zigzags, Quelques hommes de bonne volonté, Le surdoué, Dolmen…). Il a également fait de nombreux doublages, prêtant sa voix aux acteurs Paul Hogan et Tommy Lee Jones notamment. En 1986, il tente une incursion dans la chanson et sort le titre PCV, dont les paroles sont signées Boris Bergman. Il ajoute une corde à son arc et devient présentateur pour la chaîne NT1, aux commandes de l’émission Affaires criminelles (2009–2011).
Fort de son expérience de réalisateur pendant la série Commissaire Moulin pour laquelle il a signé plusieurs épisodes, Yves Rénier se consacre davantage à la réalisation depuis 2012. Après les téléfilms Médecin-chef à la santé (2012), Flic tout simplement (2015) et Je voulais juste rentrer chez moi (2017), il réalise en 2018, Jacqueline Sauvage, C’était lui ou moi avec Muriel Robin.
Le 24 avril 2021, Yves Rénier meurt à l'âge de 78 ans à la suite d'un malaise cardiaque, à son domicile de Neuilly-sur-Seine.
Côté vie privée, Yves Rénier est père de quatre enfants; Samantha née en décembre 1974 de son mariage avec Virginie, Lola née en décembre 1986 avec sa compagne Hélène Zidi, puis Jules né en octobre 1997 et Oscar né en mai 2000 avec Karin qu’il a épousée en 1996. Il a été le compagnon de l’actrice américaine Goldie Hawn pendant trois ans. Le 9 février 2023, Lola Zidi révèle que son père avait une enfant cachée, prénommée Kristohpy, née le 28 août 1986. Il n'avoue ce secret à son aînée qu'à ses 16 ans.