Billy Burke est né et a été élevé dans la ville de Bellingham, dans l'état de Washington. Il s'est mis à chanter à 9 ans et s'est joint à un groupe à 15 ans. Il a continué à travailler avec des formations musicales tout en étudiant l'art dramatique et en jouant à l'université de Western Washington. Il est notamment monté sur scène à Seattle au Annex Theater, dans la cadre du festival de New City, et au A.H.A. Theater.

Billy Burke a fait ses débuts dans le merveilleux monde du cinéma en 1990 au sein de la distribution de la production indépendante Daredreamer. Il a par la suite pris la décision de déménager à Los Angeles afin de mener de front deux carrières : celle de chanteur et celle d'acteur.

Il a été aperçu à quelques reprises au petit écran. Il a fait de brèves apparitions dans les séries américaines Party of Five, Star Trek: Deep Space Nine et Law & Order, en plus de jouer dans sept épisodes de 24 pour laquelle il a accepté de camper Gary Matheson.

Il a réussi à mettre les pieds sur différents plateaux de tournage et à jouer dans des longs métrages vus par de nombreux cinéphiles dont Without Limits (1998) produit par Tom Cruise et Paula Wagner, Along Came a Spider (2001) avec Morgan Freeman, Ladder 49 (2004) aux côtés de John Travolta et Joaquin Phoenix, strong>Fracture (2007) avec Sir Anthony Hopkins, et Untraceable (2008) où il donne la réplique à Diane Lane.

 

En 2008, il a pris part à l'aventure Twilight et a répété l'expérience l'année suivante grâce à The Twilight Saga : New Moon (2009). C'est lui qui a hérité du rôle du père de Bella. D'ailleurs, Billy Burke est devenu père d'une fille durant le tournage du premier film. Il espère avoir une meilleure relation avec son enfant que celle qu'entretient Charlie, son personnage dans la franchise, avec Bella.