Рэйн Уилсон родился 20 января 1966 года в городе Сиэтл, штат Вашингтон, США. Его мать работала учителем йоги и актрисой, а отец был писателем, художником и бизнес-консультантом. Окончил школы Нью-Трир, затем - Университет Вашингтона в 1986 году, получив степень бакалавра в области драмы. В дальнейшем он учился в Нью-Йоркском университете и школу искусств Тиш. Позднее работал в театре в Нью-Йорке.
Актер наиболее известен по роли Дуайта Шрута в телесериале «Офис», за исполнение которой трижды выдвигался на премию «Эмми». Помимо этого, исполнил главные роли в комедиях «Голый барабанщик» и «Супер», сыграл второстепенных героев в фильмах «Джуно», «Трансформеры: Месть падших», «Хешер», «Почти знаменит», «В поисках галактики», «Мир через замочную скважину», а так же озвучил Галактазара в мультфильме «Монстры против пришельцев».
Рэйн Уилсон женат. В 2004 году у семейной пары появился сын.