Peter Dinklage débute sa carrière dans des productions indépendantes. Tom DiCillo le dirige en personnage rêvé dans ça tourne à Manhattan, Grand prix du Festival de Deauville 1995, puis Michel Gondry lui confie un rôle primordial dans Human Nature, présenté au Festival de Cannes en 2001.
L’année suivante, The Station Agent de Thomas McCarthy, fait de lui l’une des révélations du cinéma indépendant américain. Sortant des clichés dont on affuble les personnes de petite taille, il tient son premier rôle principal, celui d’un homme blessé qui va s’ouvrir aux autres dans cette œuvre généreuse où les différences s’estompent face au vécu de chacun.
Peter Dinklage débute alors une carrière hollywoodienne : il joue aux côtés de Vin Diesel dans Jugez-moi coupable de Sidney Lumet (2006), Christina Ricci et James McAvoy dans Penelope (2006) ou encore Matthew MacFadyen dans Joyeuses funérailles de Frank Oz (2007). En 2008, il rejoint le casting du Monde de Narnia – Le Prince Caspian d’Andrew Adamson.
En 2011, son rôle de Tyrion Lannister, l’un des personnages principaux de la saga Game of Thrones, va le rendre très populaire dans le monde entier. Son interprétation nuancée dans la série phénomène lui permet de remporter un Golden Globe et quatre Emmy Award du Meilleur comédien.
Outre le succès planétaire de cette série, Peter Dinklage poursuit sa carrière au cinéma en faisant des choix ambitieux, notamment dans les blockbusters X‑Men : Days of Future Past (2014), Pixels (2015) ou Avengers : Infinity War (2018), mais aussi dans le drame multi-oscarisé 3 Billboards : Les Panneaux de la vengeance de Martin McDonagh (2017) ou dans la nouvelle adaptation de Cyrano par Joe Wright (2021).
L’acteur sera cet automne à l’écran dans le préquel de la trilogie Hunger Games, Hunger Games : La Ballade du serpent et de l’oiseau chanteur de Francis Lawrence.
Le Festival de Deauville distinguera cette année la carrière riche et variée de Peter Dinklage, en lui remettant un Deauville Talent Award conjointement à la projection en avant-première du long métrage She Came to Me de Rebecca Miller.