Nato a Limoges, in Francia, da Leonard e Marguerite, entrambi sarti, visse dall'età di tre anni a Parigi: nonostante l'interesse per la musica, il padre lo indirizzò alla decorazione della porcellana.

Grazie all'aiuto del maestro Charles Gleyre, fu ammesso nel 1862 all'Ecole des Beaux-Artes: qui conobbe Alfred Sisley, Frédéric Bazille e Claude Monet, con i quali iniziò presto a recarsi a Fontainebleau per dipingere en plein air.

Grazie a Esmeralda che danza, nel 1864 fu ammesso al Salon: nonostante le successive commissioni ricevute, non era però in grado di mantenersi autonomamente.

Nel 1870 partecipò al conflitto franco–prussiano, alla fine del quale, due anni dopo, raggiunse l'amico Monet ad Argenteuil.

Nel 1873 insieme ad altri pittori creò la Società anonima cooperativa di artisti, pittori, scultori, incisori, etc. che nel 1874 organizzò la prima esposizione degli impressionisti presso lo studio del fotografo Nadar.

Tra il 1874 ed il 1877, pur in difficoltà economiche, si dedicò assiduamente alla pittura: risalgono a questi anni alcuni tra i suoi capolavori, come Bal au Moulin de la Galette e Nudo al sole.

Risollevate le sue finanze, grazie alla vendita delle sue opere, nel 1881 viaggiò in Algeria e in Italia: qui rimase colpito dai dipinti di Raffaello e dagli affreschi di Pompei.

Nel 1890 sposò Aline Chariget, conosciuta dieci anni addietro: da lei aveva già avuto un figlio, Pierre, e, dopo il matrimonio, ne ebber altri due, Jean (1894) e Claude (1901). Nel 1900 venne insignito del titolo di Cavaliere della Legion d'Onore.

A causa dei frequenti attacchi di reumatismi, si trasferì nel sud della Francia, per trovare un clima più mite: la sua ultima residenza, a Cagnes-sur-Mer, è ora un museo. Per l'aggravarsi delle sue condizioni, fu costretto alla sedia a rotelle: continuò tuttavia a dipingere, facendosi legare un pennello alla mano più ferma.

Morì a 78 anni in seguito a una polmonite: aveva appena terminato Le bagnanti.

I dipinti di Renoir sono notevoli per la loro luce vibrante e il colore saturo, che spesso mettono a fuoco persone riprese in situazioni intimistiche. Il nudo femminile era uno dei suoi soggetti primari.
Nel caratteristico stile impressionista, Renoir ha suggerito i particolari di una scena con liberi e veloci tocchi di colore, di modo che le sue figure si fondono morbidamente tra di loro e con lo sfondo.

I suoi lavori giovanili mostrano l'influenza del colorismo di Eugène Delacroix e la luminosità di Camille Corot. Renoir ammirava anche il realismo di Gustave Courbet e di Édouard Manet: il suo lavoro infatti riprende dai loro l'uso del nero come colore. Un altro pittore notevolmente stimato da Renoir era François Boucher.

Un bell'esempio delle prime opere di Renoir, nonché prova dell'influenza esercitata del realismo di Courbet, è Diana, del 1867. Il soggetto è chiaramente mitologico; il lavoro è eseguito in studio, la figura attentamente osservata, modellata solidamente e posta artificiosamente in un paesaggio inventato. Nonostante l'opera sia un lavoro "studentesco", si può già notare l'intensa risposta personale dell'artista alla sensualità femminile. La modella era Lise Tréhot, allora compagna dell'artista e ispiratrice di un certo numero di sue opere.

Verso la fine del 1860, tramite la pratica dell'en plein air, assieme al suo amico Claude Monet scoprì che il colore delle ombre non è marrone o nero, bensì corrisponde al colore riflesso dagli oggetti che li circondano. Avendo lavorato insieme, parecchie loro opere si possono analizzare in parallelo, ad esempio La Grenouillère (1869).

Uno dei dipinti impressionisti di Renoir più noti è il Ballo al Moulin de la Galette, (Le Bal au Moulin de la Galette), del 1876. Viene rappresentata una scena all'aperto, affollata di gente in un ballo popolare nel giardino di Butte Montmartre, vicino all'abitazione dell'artista.

Le opere della sua prima maturità erano come istantanee di vita reale di genere impressionista, piene di colore e scintillanti di luce.

Dalla metà del 1880, tuttavia, Renoir ruppe con il movimento, per applicare ai ritratti e alle figure una tecnica più disciplinata e più convenzionale, specialmente per quanto riguardava le donne, ad esempio nelle Bagnanti, dipinte tra il 1884 e il 1887.

Durante il viaggio in Italia del 1881, la visione dei dipinti di Raffaello e degli altri maestri del Rinascimento, lo convinse che era sulla strada sbagliata e per diversi anni, in seguito, dipinse in uno stile più severo, nel tentativo di ritornare al classicismo. Questo a volte viene denominato il suo "periodo di Ingres", per il modo in cui si è concentrato sulla linea ed ha dato risalto ai contorni delle figure.

Dopo il 1890, tuttavia, Renoir cambiò nuovamente direzione, rinviando all'uso di un colore sottilmente tratteggiato che dissolveva i profili, come nei suoi lavori giovanili. Da questo periodo in avanti si concentrò particolarmente sui nudi monumentali e sulle scene domestiche, di cui esempi sono Ragazze al piano (1892) e Grandes Baigneuses (1918-1919).

Gli ultimi nudi dipinti sono i più tipici e riusciti del Renoir maturo, noto per la sua preferenza di corpi femminili ben in carne.

Artista prolifico, Renoir ha eseguito in tutto oltre mille dipinti. Il suo stile, caldo e sensuale, ha permesso alle sue opere di essere tra quelle più note e frequentemente riprodotte nella storia dell'arte.