Waltz Avusturya'nın Viyana kentinde, dekor tasarımcısı Johannes Waltz ve Elisabeth Urbancic çiftinin çocuğu olarak doğdu. Büyükannesi ve büyükbabası da aktördü.
Waltz, Viyana'da Max Reinhardt Seminar'da ve New York'ta Lee Strasberg Theatre and Film Institute'ta oyunculuk eğitimi aldı. Zürih'te Schauspielhaus Zürich'te, Viyana'da Burgtheater'de ve Salzburg Festivali'nde tiyatro oyunculuğu yaptı. Birçok televizyon yapımında rol aldı. 2000'de, bir televizyon yapımı olan Wenn man sich traut isimli film ile yönetmenliğe başladı. Quentin Tarantino'nun 2009 yapımı savaş filmi Soysuzlar Çetesi'nde SS Albayı Hans Landa rolünü oynadı. Bu rolle 2009 Cannes Film Festivali'nde En İyi Erkek Oyuncu Ödülü'nü kazandı. Tarantino, Waltz'ın filmdeki performansına ilişkin olarak şöyle dedi: "Sanırım Landa yazdığım ve yazacağım en iyi karakterlerden biri ve Christoph bu rolü tam olması gerektiği gibi oynadı. Christoph kadar iyi birini bulamamış olsaydım, Soysuzlar Çetesi'ni çekmeyebilirdim."
Waltz İtalyanca, Almanca, Fransızca ve İngilizce bilmekte ve Londra'da yaşamaktadır.Dört çocuğundan biri İsrail'de hahamlık yapmaktadır. 2010 Oscar Ödüllerinde Inglourious Basterds'deki Performansıyla En İyi Yardımcı Erkek Oyuncu Ödülü'nü almıştır. Waltz, 2013 yılında ise Django Unchained filminde oynadığı Dr. King Schultz rolüyle Altın Küre ve BAFTA En iyi Yardımcı Erkek Oyuncu ödüllerini ikinci kez almıştır.
