Рэйн Уилсон родился 20 января 1966 года в Сиэтле, штат Вашингтон, США. Его мать была инструктором по йоге и актрисой, а отец – писателем, художником и бизнес-консультантом. В школе Уилсон играл на кларнете и фаготе, пока его семья не переехала в Иллинойс, чтобы служить Национальному центру Бахаи (религии, к которой принадлежали Уилсоны).

В университете Рэйн вплотную занялся театральной деятельностью. В Нью-Йорке он участвовал во множестве постановок, а чтобы сводить концы с концами, ему приходилось водить грузовой фургон.

Рэйн Уилсон начинал с небольших ролей в сериалах («Одна жизнь, чтобы жить», «Зачарованные», «Закон и порядок. Специальный корпус»). В сериале «Клиент всегда мертв» Уилсон сыграл эксцентричного Артура Мартина – новоиспеченного работника ритуального бюро, а в «Красавцах» – подлого журналиста Р. Дж. Спенсера. Он также занимался озвучкой (мультипликационный сериал «Гриффины», «Монстры против пришельцев», «Монстры против овощей») и снимался в короткометражках («Остаться в живых: недостающие части», «Борьба за ваше право»). Главную же роль Уилсон получил в музыкальной комедии Питера Каттанео «Голый барабанщик», где сыграл стареющего рок-н-ролльщика Роберта «Фиша» Фишмана, почти похоронившего свою двадцатилетнюю мечту о бешеной славе, пока группе его племянника не понадобился барабанщик и Фишу представился еще один шанс заполучить лавры короля рок-сцены.

Рэйн Уилсон является звездой сериала «Офис» – там он сыграл Дуайта Шрута, одного из подчиненных босса-самодура. Некоторое время он даже вел блог на NBC «Schrute-Space» от лица своего героя, но в 2008 году официально подтвердил, что больше не добавляет туда никаких записей. Помимо этого, Уилсон выступил как режиссер двух эпизодов «Офиса». Он также был ведущим вечерней музыкально-юмористической передачи «Субботним вечером в прямом эфире» 24 февраля 2007 года, став вторым (после Стива Карелла) членом из актерского состава «Офиса», кому выпала честь вести один из выпусков.

К Чемпионату мира по футболу среди женщин в 2007 году он снялся в рекламе в поддержку национальной команды Америки. Там он сыграл менеджера по связям с общественностью Джима Майка.

Рэйн Уилсон является не только актером, но и режиссером, сценаристом и продюсером. Его работы в этих амплуа включают в себя такие картины, как «Голый барабанщик», «Bonzai Shadowhand» и «Renaissance Men».

В марте 2009 года Уилсон запустил веб-сайт SoulPancake, у которого уже накопилось более 1 млн посещений.

В 2010 году сыграл главную роль в черной комедии «Супер».

Уилсон ведет классы актерского мастерства в Школе искусств Tisch Нью-Йоркского университета. Этот же университет присудил ему докторскую степень в области искусств.

Рэйн Уилсон женат на писательнице Холидей Рэйнхорн, с которой познакомился на актерских курсах. В 2004 году у супругов родился сын Уолтер МакКензи. Сейчас их семья проживает в Агура Хиллс, штат Калифорния, США. Уилсоны придерживаются религии Бахаи.