Холл родился в Роли, штат Северная Каролина. Его мать, Дженис Холл (урождённая Стайонс), — советник по психическому здоровью в колледже Лис-МакРей, а отец, Уильям Карлайл Холл, работал в компании IBM[3]. Холл вырос единственным ребёнком в семье; его сестра умерла в младенчестве до его рождения. Его отец умер от рака простаты в 1982 году, когда Холлу было одиннадцать лет[4].
Холл окончил школу Рэйвенскрофт в 1989 году, а также колледж Эрлем в 1993 году, где получил степень бакалавра искусств[5]. В 1996 году он окончил Школу искусств ТишНью-Йоркского университета, где получил степень магистра искусств[6].
Актёрская карьера Холла началась в 1999 году, когда Сэм Мендес пригласил его на роль в мюзикле «Кабаре». Затем Холл сыграл Дэвида Фишера в сериале «Клиент всегда мёртв». За работу над первым сезоном сериала он был номинирован на премию «Эмми».
В сентябре 2009 года вышел фильм с его участием «Геймер». Действие фильма происходит в недалеком будущем, где человечество погрязло в онлайн-играх.
За работу в сериале «Декстер» в 2010 году Майкл Холл получил премию «Золотой глобус», а в 2008 году номинировался на «Золотой глобус» и «Эмми». Также он стал продюсером поздних сезонов сериала.
В 2002 году Холл женился на актрисе Эми Спангер. Они развелись в 2006 году[8].
В 2007 году Холл начал встречаться с актрисой Дженнифер Карпентер, партнёршей по сериалу «Декстер». Они поженились в декабре 2008 года[9]. В декабре 2010 года Холл и Карпентер объявили о расставании[10]. Бракоразводный процесс был завершён в декабре 2011 года[11].
В 2012 году Холл начал встречаться с писательницей и литературным критиком Морган МакГрегор. Они поженились 29 февраля 2016 года в Нью-Йорке[12].
В ноябре 2018 года Холл сказал, что является «не совсем гетеросексуалом». При этом он добавил, что у него никогда не было сексуальных отношений с мужчинами. Но, как кажется Холлу, «тяга к эмоциональной близости с мужчиной» никогда не покидала его, возможно, из-за отсутствия отца, который умер от рака, когда ему не исполнилось и 11 лет[13].
В январе 2010 года представитель Холла подтвердил информацию о том, что он проходит курс лечения от лимфомы Ходжкина[14]. В апреле того же года Карпентер объявила, что Холл излечился от рака[15].
