Jean-Marie Winling naît le 1er janvier 1947 à Sète (Hérault – France). Après son baccalauréat, le jeune homme s’inscrit à la faculté des Lettres de Montpellier pour y suivre des études de Lettres Classiques. Mais l'appel des planches est plus fort et il quitte son sud natal pour la Capitale, où il intègre le prestigieux Conservatoire national supérieur d’art dramatique.

Il débute au théâtre en 1972 dans Le Château de Franz Kafka de Daniel Mesguich. Cette même année, il fait également ses débuts devant les caméras avec le téléfilm Le grillon du foyer de Jean-Paul Carrère aux côtés de Nicole Maurey et Edith Scob.

Les années 1970 et 1980 sont des décennies au cours desquelles Jean-Marie Winling se consacre surtout au théâtre. Il assiste notamment Antoine Vitez, rencontré pendant ses années au Conservatoire national supérieur d’art dramatique, lors de ses années en tant que directeur du Théâtre national de Chaillot. À cette époque, les deux hommes créent également ensemble l’École du Théâtre national de Chaillot.

Il faut attendre 1990 pour que Jean-Marie Winling, alors âgé de quarante-trois ans, apparaisse pour la première fois au cinéma. Il joue le rôle de Lignière dans Cyrano de Bergerac de Jean-Paul Rappeneau face à Gérard Depardieu. L’année 1990 lui permet également de s’essayer au doublage puisqu’il est la voix française de Kevin Costner dans Danse avec les loups que l’acteur américain réalise également.

Par la suite, le comédien devient un second rôle assez demandé par le cinéma français et multiplie les collaborations avec de nombreux réalisateurs notamment Jean-Paul Rappeneau qu’il retrouve pour la seconde fois en 1995 avec Le Hussard sur le toit dans lequel il donne la réplique à Juliette Binoche et Olivier Martinez.

D’autres cinéastes travaillent également à plusieurs reprises avec lui à l’image de Claude Chabrol (L’Ivresse du pouvoir – 2006 ; La fille coupée en deux – 2007) et Éric Valette (Une affaire d’état – 2009 ; La Proie – 2011). En 2015, Jean-Marie Winling collabore pour la troisième fois avec Jean-Paul Rappeneau dans Belles familles (2015).

Très actif à la télévision avec ses apparitions dans de nombreuses séries (Falco, Duel au soleil, Alex Hugo, Mongeville, Bellefond…), Jean-Marie Winling s’illustre davantage dans des comédies au cinéma à partir des années 2020 grâce à ses seconds rôles chez Jérôme Commandeur (Irréductible – 2022) et Quentin Dupieux (Daaaaaali ! – 2023).