Родилась 8 декабря 1953 года в городе Атенс, штат Джорджия. У неё два старших брата и две младшие сестры. Отец работал финансовым консультантом, а мать была манекенщицей. В 17 лет Бейсингер победила в конкурсе штата «Мисс Джорджия». Затем переехала в Нью-Йорк, участвовала в конкурсе «Мисс Америка», начала работать в модельном бизнесе. В начале 1970-х годов была одной из самых популярных американских моделей, появившись на обложках десятков журналов. В это время она посещала классы театральной школы Neighborhood Playhouse (англ.)русск. и пела в клубах. В 1976 году переехала в Лос-Анджелес, где начала играть небольшие роли в кино. Первую главную роль получила в фильме «Портрет очарования» («Katie: Portrait of a Centerfold»).

В 1981 году актриса во время съёмок фильма «Тяжёлая страна» познакомилась с художником-гримером Роном Бриттоном, который затем стал её мужем. Фильм провалился в прокате и новых предложений о съёмках было мало, поэтому Бейсингер думала сменить профессию. Она снялась для журнала «Playboy», после чего получила несколько предложений.

В 1983 году Бейсингер снялась в картине «Никогда не говори „никогда“» из серии фильмов о Джеймсе Бонде. После этого она появилась в комедиях «Мужчина, который любил женщин», «Надин», «Свидание вслепую». Большим успехом пользовался эротический фильм «Девять с половиной недель» с её участием. Хотя сборы в кинотеатрах были достаточно скромны — 6,4 млн $, но благодаря продажам фильма на видео, Бейсингер получила ощутимый доход. В 1989 году она сыграла подругу Бэтмена Вики Вейл в фильме режиссёра Тима Бёртона. В 1989 году Бейсингер за 20 млн долларов купила город Браселтон в штате Джорджия.

В 1993 году снялась в клипе Tom Petty «Mary Jane’s Last Dance».

На съёмках фильма «Привычка жениться» у неё завязалось знакомство с Алеком Болдуином, увенчавшееся свадьбой в 1993 году. В 1995 году родила дочь — Айленд, после чего в её творчестве наступает небольшой перерыв. В 1993 году кинокомпания Main Line Pictures за невыполнение контракта отсудила у Бейсингер 8,9 млн долларов (после подачи Ким заявления о банкротстве и последующей апелляции стороны договорились о выплате 3,8 млн долларов).

В 1997 году Бейсингер исполнила роль проститутки в фильме «Секреты Лос-Анджелеса», за которую получила премии «Оскар» и «Золотой глобус» в номинации «лучшая актриса второго плана».

В 2002 году получила одну из главных ролей в фильме «Восьмая миля», где исполнила роль матери Джимми «Кролика» младшего, которого сыграл Eminem.

Через два года Ким и Алек Болдуин развелись. Бейсингер остаётся востребованной актрисой, в 2010 году вышел фильм с её участием «Жизнь и смерть Чарли Клауда», а в 2015 году состоялся выход датского фильма «Я здесь» («11 этаж»). В 2016 г. выходит фильм The Nice Guys с участием Ким.

Ким Бейсингер является вегетарианкой.

За свой вклад в развитие киноиндустрии получила звезду на Голливудской Аллее славы. Номер её звезды — 7021. Актриса состоит в Демократической партии США.