Ray Stevenson nasceu em Lisburn, na Irlanda do Norte, em 25 de maio de 1964, numa base do exército britânico. Seu pai era piloto britânico na Royal Air Force, e sua mãe era irlandesa. Ele se mudou com sua família para Lemington, Newcastle-Upon-Tyne, Inglaterra, em 1972, aos oito anos de idade, e mais tarde para Cramlington, Northumberland, onde foi criado.
Como uma criança, ele sonhou em se tornar um ator, mas ele também pensou que o sonho era impossível. Assim ele prosseguiu seu outro amor, arte, e foi para a escola de arte em seu lugar. Ele foi designer de interiores com uma empresa de arquitetura em Londres, quando ele aos 25 anos decidiu tentar atuar. Eventualmente, ele freqüentou Bristol Old Vic Theater School, graduando-se aos 29 anos de idade. No início dos anos 90, começou sua carreira em filmes. Ele fez alguns filmes de TV, um deles é o retorno do nativo (1994), onde ele apareceu com Clive Owen, Catherine Zeta-Jones e Steven Mackintosh. Ele também filmou a Theory of Flight (1998), Greenwich Mean Time (1999), Green-Eyed Monster (2001) (TV) e um monte de papéis convidados da TV em série. Finalmente, ele fez um breakout internacional com o Rei Arthur (2004), como o cavaleiro tranquilo, mas leal Dagonet, novamente com Clive Owen (que interpretou Arthur), Keira Knightley, Ioan Gruffudd, Mads Mikkelsen, Ray Winstone e Stellan Skarsgard. Depois de mais alguns filmes de TV, a popularidade de Stevenson começou a subir por cada filme. Mas, sua verdadeira fama veio com a HBO "Roma" (2005 - 2007), como legionário engraçado, mas heroicamente destemido Titus Pullo, em frente Kevin McKidd.
Outros dois papéis bem conhecidos estavam na ação horror Outpost (2008) e como quadrinho de quadrinhos herói The Punisher / Frank Castle no extremamente violento Punisher: Zona de Guerra (2008), em frente Dominic West (Jigsaw), Doug Hutchison, Colin Salmon , Wayne Knight (Microchip), Dash Mihok (Det. Marin Soap) e Julie Benz. Stevenson também trabalhou no palco onde ele desempenhou o papel de Cristo no York Mystery Plays em 2000 no York Minster. Em 2001, ele assumiu o papel de Roger na peça Mouth to Mouth de Kevin Elyot, no Albery Theatre, em Londres, com Lindsay Duncan e Michael Maloney. Sua parte a mais conhecida é talvez aquela do cardeal na duquesa de Malfi por John Webster com Janet McTeer no teatro nacional real em 2003.
Ray casou-se com a atriz Ruth Gemmell de 1997 a 2005. Sua namorada Elisabetta Caraccia tem um filho, Sebastiano Derek Stevenson, que nasceu em 2007. Além de atuar, ele ama a arte e tem uma paixão pela pintura de cor de água.
