Né à La Havane, Yul Vazquez grandit à Miami après avoir quitté Cuba avec sa famille à l'âge de trois ans. Élevé par une mère célibataire qui travaille dur pour subvenir à leurs besoins, il se passionne d'abord pour la musique. Il entame une première carrière en tant que guitariste au sein de groupes de rock tels qu'Urgent et Diving For Pearl. Par la suite, il se tourne vers la comédie et parfait sa formation théâtrale à New York pour intégrer l'Actors Studio.
Il fait ses premiers pas d'acteur au début des années 1990 dans le film Les Mambo Kings ainsi qu'à la télévision dans Les Contes de la crypte. Rapidement, son visage s'impose au cinéma dans des productions d'envergure comme Just married (ou presque), Bad Boys II, La Guerre des mondes ou American Gangster. Très actif, il enchaîne les seconds rôles sous la direction de grands cinéastes, notamment Soderbergh qui le fait tourner dans Traffic ainsi que dans les deux volets consacrés à Che.
Au fil des années, le petit écran fait de lui une figure incontournable des séries télévisées américaines. Il s'illustre d'abord avec brio dans Magic City et Treme, tout en s'invitant dans des formats plus fantastiques comme The Lottery ou Midnight, Texas. Plus tard, sa présence s'affirme davantage dans le thriller psychologique intense Bloodline, où sa prestation sombre et habitée lui vaut une belle reconnaissance auprès de la critique et du grand public.
Durant la suite de sa carrière, Yul Vazquez confirme sa stature d'acteur de caractère grâce à des projets ambitieux. Il marque l'univers d'une empreinte marquante avec le rôle de Yuniel Sabato dans The Outsider, tout en explorant une fois de plus le registre criminel dans Narcos : Mexico, Godfather of Harlem et Hotel Cocaine pour ne citer qu'elles. Sa trajectoire dense et ses choix exigeants font de lui un visage familier et essentiel de la fiction télévisuelle moderne.
Côté cinéma, Yul livre de solides performances dans Capitaine Phillips, Blood Ties, Infiltrator, Tin Soldier, The Lost Bus : Au cœur des flammes et Diamond d'Andy Garcia.