Eddie Van Halen nació en Ámsterdam, hijo de Jan y Eugenia van Halen. Su padre era clarinetista, saxofonista y pianista, hecho que influyó notablemente en su pasión temprana por la música. Tras pasar un tiempo en la ciudad holandesa de Nimega, se trasladó con su familia a los Estados Unidos en febrero de 1962, mudándose a Pasadena, California. Tanto Eddie como su hermano Alex obtuvieron la nacionalidad estadounidense y empezaron a estudiar piano en San Pedro con el experimentado músico Stasys Kalvaitis.
Los hermanos van Halen formaron una banda en 1972 llamada Mammoth con el bajista Mark Stone y más adelante con el cantante David Lee Roth. El grupo adquirió el nombre definitivo de Van Halen tras la llegada del bajista Michael Anthony y en el seno de esta agrupación, Eddie se convirtió en un elemento básico de la escena musical de Los Ángeles a mediados de los años 1970 con sus presentaciones en clubes como el Whisky a Go Go. En 1977, Warner Bros. Records le ofreció a la banda un contrato de grabación y se convirtió en su principal casa discográfica.
Tras su lanzamiento, el disco homónimo de la agrupación alcanzó la posición número 19 en las listas de música pop de Billboard, convirtiéndose en uno de los debuts de mayor éxito comercial en la historia del rock. A comienzos de la década de 1980, Van Halen pasó a ser una de las bandas con más éxito de la escena hard rock estadounidense, confirmando este hecho con el lanzamiento del álbum 1984, el cual se convirtió en disco multiplatino un año después de su publicación. El sencillo «Jump» fue un éxito instantáneo y le valió al grupo una nominación a los Premios Grammy.
En 2019 se reveló que el músico había estado luchando en secreto contra el cáncer de garganta desde 2015.
Falleció a causa de esta enfermedad el 6 de octubre de 2020 en Santa Mónica, California. Tenía 65 años.