Игорь Холманских родился 29 июня 1969 года в Нижнем Тагиле Свердловской области. Его отец и мать, Рюрик Степанович и Серафима Васильевна, более тридцати лет проработали на «Уралвагонзаводе». Есть единокровный брат Олег, работает врачом в тагильской поликлинике.
В конце 1980-х годов служил в рядах Вооруженных сил, где приобрёл военную специальность инструктора по вождению БМП-1.
В 1994 году окончил Нижнетагильский филиал Уральского политехнического института, где ему была присвоена квалификация инженера-механика колёсных и гусеничных машин.
Ещё во время учёбы начал работать на «Уралвагонзаводе» грузчиком. После окончания института занимал на «Уралвагонзаводе» должность инженера-механика, затем - начальника участка, заместителя начальника, начальника механосборочного цеха.
С 2006 года работал на том же предприятии в качестве заместителя директора механосборочного завода по производству, заместителя начальника механосборочного производства. С августа 2011 года занял пост начальника сборочного цеха ОАО «Научно-производственная корпорация „Уралвагонзавод“ имени Ф. Э. Дзержинского».
Стал известен во время телемоста с Путиным в декабре 2011 года, когда высказался в поддержку Путина.
Принял активное участие в кампании по выборам президента России 2012 года, поддерживая кандидата Путина. В частности, был одним из организаторов Комитета в поддержку Владимира Путина «Уралвагонзавода», являлся доверенным лицом кандидата в президенты Путина.
Выступал против митингов против фальсификации выборов, проходивших после выборов в Государственную думу 2011 года. Заявлял, что на митинги ходят «„продвинутые“ бездельники, которые присвоили себе право говорить от имени всего народа». Холманских противопоставляет митингующим «горлопанам» сотрудников заводов и фабрик, рабочих и селян, к которым он причисляет и себя, заявляя «мы круглосуточно работаем на наших предприятиях, производим продукцию, которая приносит доход государству» … «нам некогда сидеть в интернете, некогда митинговать, мы работаем».
Несмотря на поддержку Путина, в то же время критиковал мэра Нижнего Тагила Валентину Исаеву, члена «Единой России».
В феврале 2012 года вошел в оргкомитет межрегионального общественно-политического движения (МОПД) «В защиту человека труда», призванного защищать права рабочих за пределами предприятий, а также обеспечивать поддержку курса Владимира Путина и бороться с «неуважаемыми народом» чиновниками. Движение было инициировано уральскими профсоюзами (в частности, руководством федерации профсоюзов Свердловской области), представителями заводов, руководством Свердловского отделения общественной организации предпринимателей «Опоры России». Предполагается, что движение в будущем будет преобразовано в политическую партию.
В марте 2012 года Холманских был избран председателем совета Свердловского регионального отделения МОПД «В защиту человека труда».
Президент России Владимир Путин 18 мая 2012 года предложил Холманских стать его полпредом в Уральском федеральном округе. В этот же день президентом был подписан указ о назначении.
В 2018 году, 26 июня уволен с поста полпреда президента в Уральском федеральном округе.