Венсан Перес родился 10 июня 1962 в Лозанне в семье испанца и немки. В юности мечтал стать скульптором, художником или фотографом, но в итоге в возрасте 18 лет уехал во Францию, где учился на актерском факультете Высшей национальной консерватории драматического искусства, а затем был принят в труппу театра Амандье в Нантере. Еще будучи студентом Перес дебютировал в кино в картине «Страж ночи» (1986). Затем в 1988 году последовал дуэт с Жаклин Биссет в драме «Нефритовый дом».

Перес быстро добился популярности во Франции. В 1990—1993 годах он выпустил ряд фильмов, где играл в амплуа романтического возлюбленного в паре с ведущими французскими актрисами — так, его партнершами становились Эммануэль Беар в «Путешествии капитана Фракасса»

, Катрин Денёв в «Индокитае»

, Софи Марсо в комедии «Аромат любви Фанфан»

, Изабель Аджани в драме «Королева Марго».

Не обошли его вниманием и критики — в 1991 году Перес был номинирован на премию «Сезар» за роль в фильме «Сирано де Бержерак», а в 1992 году получил премию Жана Габена. Мировая известность пришла к нему после того, как в 1995 году актер принял участие в фильме «За облаками», снятом Микеланджело Антониони совместно с Вимом Вендерсом

, а затем — появился в мистическом триллере «Ворон 2: Город Ангелов». В фильме "Код апокалипсиса"

18 декабря 1998 года Венсан Перес официально зарегистрировал свои отношения с бывшей сенегальской моделью Карин Силла.

В 2 мая 1999 года у них родился первый общий ребенок — дочь Иман. В 2004 году близнецы Пабло и Тесс. Сейчас супруги воспитывают четырех детей: Иман, Пабло, Тесс и Роксану (дочь Карин Силла от актёра Жерара Депардье).