Öt testvére között ő volt a legfiatalabb. James 11 éves korában vesztette el édesapját, aki az amerikai légierő nyugalmazott kapitánya volt, és édesanyját, aki életét gyermekeinek szentelve háztartásbeliként élte mindennapjait. Szülei halála után egyik nővérével a dél-karolinai Andersonba költözött.
Tyler a Clemson Egyetemen végzett geológus szakon, majd a georgiai egyetemen dráma szakon. 1988-ban Los Angelesbe költözött, ahol négy évig élt 8 lakótársával és egy kutyával egy két hálószobás albérletben.
1994 és 2004 között ő alakította Gunthert az ikonikus sorozatban,
a Jóbarátokban, amely rendre a top 3-ban végez mindenféle komédiasorozatok listáján. Rachel Greenbe volt szerelmes a karakter, Rachelt pedig, ki ne tudná, Jennifer Aniston alakította. Gunther a Wikipédia szerint 148, az IMDb szerint 150 részben szerepelt, de ez mindegy is, ő volt a hat főszereplő mellett a leggyakrabban látott színész. A Jóbarátok után kisebb szerepei voltak, feltűnt a Sabrina, a tiniboszrokányban, a Dokikban, a Sikersorozatban, amelyben önmagát alakíthatta.
1995-ben Tyler elvette Barbara Chadsey-t, majd 2003-ban különváltak, 2004-ben formálisan is elváltak. Második felesége Jennifer Carno volt, őt 2017-ben vette el.
2018-ban kapta a szörnyű hírt, hogy rákos beteg. Erről nem beszélt a nyilvánosságban, egészen a 2021-es nagy Jóbarátok-találkozóig. Erre személyesen már nem is tudott elmenni, internetes közvetítésen keresztül kapcsolták. 59 évesen, 2021. október 24-én hunyt el Los Angelesben.
Matt LeBlanc, azaz Joey így búcsúzott tőle, és persze Jennifer Aniston is megható videót, fotót posztolt.