桐谷健太出生于日本大阪府大阪市北区天神桥六丁目，高中就读于大阪府立樱冢高等学校；在校期间，一直参与轻音乐部的活动，在乐队担任主唱，能演奏架子鼓、吉他和三味线等乐器 。高中毕业后，他利用去驹泽大学升学的机会，来到东京，在演员培养所学习表演。

演艺经历

1999年，出演迷你剧《天然少女万NEXT-横浜百夜篇》，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈。2002年，出演石田百合子主演的爱情剧《相约在九龙》；7月1日，其参演的侦探剧《私家侦探滨麦克》首播；7月13日，其参演的侦探剧《侦探家族》首播；10月14日，其参演的现代剧《暗夜病栋》播出；此外，他还参演了爱情喜剧《午餐女王》。

2003年1月13日，其出演的情感剧《Message 背叛的语言》首播；同年，其参演的SP剧《刻不容援》首播。2004年7月10日，其参演的剧情电影《69》上映；10月11日，其出演的剧情电影《无敌青春》首映。2005年1月9日，其出演的SP剧《虎与龙SP》播出；4月15日，其参演的都市喜剧《虎与龙》首播；同年，他还出演了刑侦推理剧《相棒第四季》。

2006年3月4日，他参演的悬疑剧《繋がれた明日 》播出，该剧改编自真保裕一的同名小说 ；4月14日，由山下智久主演的犯罪剧《欺诈猎人》首播，桐谷健太在剧中饰演婚庆公司主管相马崇 ；7月14日，其参演的励志剧《太阳之歌》首播 ；9月16日，其参演的战争电影《没有出口的海》首映；9月17日，其出演的SP剧《我们的战争》播出；10月28日， 其出演的喜剧电影《木更津猫眼--世界系列》上映；12月1日，其参演的爱情剧《不想谈可笑的恋爱》播出。

2007年5月27日，其参演的喜剧电影《爱与和平》上映 ；10月27日，他所出演的校园动作电影《热血高校》首映。

2008年1月12日，其参演的爱情励志喜剧《一磅的福音》首播；3月31日，其参演的SP剧《被取缔役新入社员》播出；4月19日，其参演的青春励志剧《菜鸟总动员》首播；5月31日，其出演的科幻爱情电影《我的机器人女友》上映；8月9日，其参演的运动电影《一百零八》上映，在片中饰演雅人的父亲；10月14日，其出演的SP剧《菜鸟总动员SP》播出；10月17日，其出演的悬疑剧《流星之绊》播出，在剧中饰演搞笑油头、个性变态的高山久伸；12月6日，他所出演的剧情电影《我的奶奶》上映。

2009年，出演舞台剧《爱与革命》，在剧中饰演主人公村云武彦；10月11日，其出演的穿越医疗剧《仁医》首播，在剧中饰演仁友堂成员佐分利祐辅 。

2010年1月3日，其出演的大河剧《龙马传》首播；4月3日，由宫崎葵主演的剧情电影《乐与路》首映，桐谷健太在片中饰演业余乐队的鼓手山田二郎 ；8月，出版个人首本写真集《野良人》；9月4日，其参演的喜剧电影《妈妈要出嫁》上映，在片中饰演森井阳子的结婚对象服部研二，他则凭借该片获得第6届日本大阪电影节最佳男配角奖 ；与此同时，他所出演的剧情电影《摇滚新乐团》（《BECK》）也同步上映，在片中饰演性格火爆的BECK乐队主唱千叶恒美 ，他则凭借该片获得第2届日本剧场职员电影奖最佳男配角奖 ；10月21日，其出演的现代剧《黄金猪》播出；11月13日，其参演的SP剧《草莓之夜》首播。

2011年，获得第35届日本电影电视制作人协会奖最佳新人奖；4月17日，其参演的医疗剧《仁医2》首播，在剧中饰演大阪合水堂的医生佐分利祐辅；7月12日，其出演的悬疑剧《绝对零度～特殊犯罪潜入捜査～》首播，在剧中饰演记忆力卓越、观察力敏锐的特殊犯罪搜查班成员泷河信次郎 ；10月21日，其出演的悬疑剧《专业主妇侦探》播出，在剧中饰演为人贪财、脾气暴躁的JJ侦探事务所所长兼侦探阵内春树 。

2012年1月10日，其参演的悬疑剧《草莓之夜》首播；4月26日，改编自夏树静子同名小说的现代剧《W的悲剧》播出，桐谷健太在剧中饰演个性偏执的警视厅搜查一课刑警弓坂圭一郎；10月6日，其参演的动作电影《极恶非道2》首映；10月23日，其出演的现代剧《迟开的向日葵》首播 ；11月3日，其出演的犯罪悬疑电影《拥抱黄金飞翔》上映。

2013年1月12日，其参演的推理SP剧《金田一少年事件簿 香港九龙财宝杀人事件》播出 ；4月3日，其主演的SP剧《父亲的花绽放在春天～岐阜长良川幇间物语~》首播；4月14日，其参演的现代剧《飞翔情报室》播出；4月15日，其参演的推理悬疑剧《神探伽利略2》首播 ；6月25日，由田中丽奈主演的悬疑剧《激流～你还记得我吗？～》播出，桐谷健太在剧中饰演富有正义感的警视厅搜查一课巡察部长东萩耕司 ；10月13日，由木村拓哉主演的科幻爱情剧《安堂机器人》首播，桐谷健太在剧中饰演单恋麻阳的星新造；11月18日，其出演的SP剧《钟表店的女儿》首播；11月30日，其主演的SP剧《Y・O・U 回声音乐同好会》、《奥运会的赎金》同时播出。

2014年3月16日，其主演的剧情电影《被掩埋》上映，在片中担纲男主角，饰演食品公司销售员北见透；5月，他所主演的现代剧《讃岐乌冬融资课》播出；7月13日，其参演的亲情剧《父亲的背影》播出。

2015年2月28日，由新垣结衣主演的剧情电影《唇上之歌》上映，桐谷健太在片中饰演爱慕女主角柏木百合的冢本哲男；5月30日，其参演的剧情电影《播种的旅人：传说的故乡》上映；6月7日，其出演的悬疑剧《预告犯-THE PAIN-》播出，在剧中饰演精通电脑的网络写手水谷健 ；9月26日，其出演的动作电影《血光光五人帮传说》首映 ；10月3日，其参演的喜剧电影《爆漫王》（又名《食梦者》）上映，在片中饰演很重视友情的福田真太 ，该片上映2天便突破了2.5亿日元的票房成绩；12月，以“浦岛太郎”的名义发行个人翻唱单曲《海之声》，该歌曲在YouTube上的播放量超过了4400万 。

2016年1月2日，其出演的SP剧《夏目家小偷绮谈》播出；2月14日，其出演的现代剧《金融巨头最终决战》首播；6月17日，与松冈茉优搭档出演的现代喜剧《水族馆女孩》首播，在剧中饰演语言粗鲁但却非常热爱动物的滨风水族馆海兽科主任梶良平 ；5月21日，随地狱专属乐队参加METROCK露天音乐节 ；6月25日，其参演的青春喜剧电影《早死早投胎之地狱摇滚篇》上映，在片中饰演地狱绿鬼、“地狱图”的鼓手COZY；9月28日，以歌手身份发行个人首张EP专辑《香音-KANON》，收录了包括《欢喜之歌》、《你的旅途上有樱花在笑》等在内的6首歌曲 ；10月17日，其出演的爱情剧《该隐与亚伯》播出，在剧中饰演高田综合地产公司副社长高田隆一 ；12月31日，参加第67届NHK红白歌合战，并演唱了歌曲《海的声音》 。

2017年2月25日，其出演的剧情电影《人生密密缝》首映，在片中饰演主人公伦子的恋人牧男，与生田斗真饰演一对情侣 ；10月21日，由中谷美纪主演的情感剧《单恋》播出，桐谷健太在剧中饰演体育新闻记者西胁哲朗；10月26日，出席第18届最佳正装大奖举行颁奖仪式，桐谷健太获得最佳正装大奖；11月23日，与菅田将晖联袂主演的剧情电影《火花》上映，在片中饰演漫才界搞笑艺人神谷 ，并与菅田将晖一同为该片演唱了主题曲《浅草小子》 ；12月9日，其参演的剧情电影《自警团》上映，在片中饰演经营风俗店的三郎。

2018年1月，参演的电视剧《你已藏在我心底》在日本上映 。2019年10月，主演的爱情剧《四分钟的金盏菊》播出。

2020年1月，桐谷健太与东出昌大共同主演的朝日电视台刑侦剧《敬二与健二 所辖与地检的24小时》播出，在剧中饰演曾经是体育老师，后来做了刑警的气质非凡的仲井户豪太

个人生活

2014年4月2日，桐谷健太与交往1年多的圈外女友注册结婚；同年，桐谷健太的长子诞生。2016年2月，他的次子诞生