Стантън е роден в Уест Ървайн, Кентъки, в семейството на Ерсел (Мобърли), готвачка, и Шеридан Хари Стантън, бръснар и тютюнопроизводител. Живее в Лексингтън, Кентъки, и завършва гимназията в Лафайет с випуск 1944 г. Привлечен във военноморските сили, той служи като готвач във военноморските сили на САЩ по време на Втората световна война и е на борда на LST по време на битката за Окинава. След това се завръща в Университета на Кентъки, за да участва в постановката "Пигмалион", преди да замине за Калифорния и да усъвършенства занаята си в престижния Pasadena Playhouse. След това Стантън обикаля Съединените щати с мъжки хор, работи в детски театър, а после се връща в Калифорния.
Първата му роля на екрана е в хладния филм "Tomahawk Trail" (1957 г.), но той бързо е забелязан и се появява редовно в малки роли на каубои и войници в края на 50-те и началото на 60-те години. Звездата му продължава да се издига и той получава по-добри роли, в които може да демонстрира спокойния си стил, като например в Cool Hand Luke (1967), Kelly's Heroes (1970), Dillinger (1973), The Godfather Part II (1974) и в Alien (1979). По това време Стантън попада в полезрението на режисьора Вим Вендерс, който му отрежда най-добрата роля - Травис в трогателния "Париж, Тексас" (1984). След това независимият режисьор Алекс Кокс дава на Стантън роля, която го извежда на преден план, в странния култов филм Repo Man (1984).
Стентън вече е много търсен, а уникалният му външен вид му осигурява различни роли - от баща от предградията в популярния "Хубава в розово" (1986) до мекушав, но злополучен частен детектив в "Диво сърце" (1990) и луд, но хитър учен в "Бягство от Ню Йорк" (1981). Освен филмовите си изпълнения, той е и опитен музикант, а "The Harry Dean Stanton Band" и техният уникален подход към мариачи музиката свирят заедно повече от десетилетие. Те изнасят международни турнета. Той се превръща в култова фигура на киното и музиката, а когато Деби Хари изпява текста: "Искам да танцувам с Хари Дийн..." в хита си от 90-те години "I Want That Man", тя говори за него. Стантън остава постоянно активен на екрана, като за последно се появява във филми като "Страх и омраза в Лас Вегас" (1998), "Зелената миля" (1999) и "Човекът, който плачеше" (2000). - И.И. превод