Ian Somerhalder est né le 8 décembre 1978 à Covington en Louisiane. Son père Robert est entrepreneur immobilier et sa mère Edna est kinésithérapeute. Il a un frère, Robert, et une sœur, Robyn. De religion Catholique, il fait ses études à l'école privée de St. Paul à Covington.Il débute une carrière de mannequin à l'age de 10 ans mais c'est vers la comédie qu'il décide finalement de se tourner.
Il décroche son premier rôle important en 2000 dans la série Young Americans, spin-off de Dawson, mais celle-ci est annulée au bout de huit épisodes. Après des apparitions dans Les Experts, Les Experts : Miami ou encore New York, Unité spéciale, il incarne en 2004 Adam Knight, le petit-ami de Lana Lang, dans la série Smallville.C'est en 2004 que sa carrière explose enfin puisqu'il est choisi par J.J. Abrams pour incarner Boone Carlyle dans la série événement Lost : les disparus. Son personnage meurt au bout de vingt épisodes mais il revient régulièrement, notamment dans la saison 6 pour le final.En parallèle, Ian Somerhalder poursuit une carrière cinématographique. On peut notamment le voir en 2002 aux cotés de James Van Der Beek, Shannyn Sossamon, et Jessica Biel dans Les Lois de l'attraction (adapté du roman de Bret Easton Ellis), dans Pulse (2006) ou plus récemment dans How to Make Love to a Woman (2010). Les spectateurs le retrouveront en 2013 dans le film gothique Cradlewood réalisé par Harry Weinmann.Depuis 2009, il tient le rôle de Damon Salvatore dans la série Vampire Diaries, un ténébreux vampire amoureux de la belle Elena Gilbert. Un rôle qui lui a valu de nombreuses nominations aux Teen Choices Awards, dont deux victoires.Ian Somerhalder est également impliqué dans de nombreuses œuvres caritatives. Ainsi, il participe en 2010 au nettoyage du golfe du Mexique après la catastrophe pétrolière de la plate-forme Deepwater Horizon et est membre de l'association St. Tammany Humane Society qui s'occupe d'animaux abandonnés ou maltraités. Les jour de ses 32 ans, il lance sa propre fondation qui a pour but d'encourager et d'informer les gens sur la protection de l'environnement et des animaux.Pour ce qui est de sa vie privée, Ian Somerhalder est en couple avec Nina Dobrev, sa partenaire de Vampire Diaries.