Тилль Линдеманн родился 4 января 1963 года в Лейпциге. Отец, Вернер Линдеманн — художник, писатель детских сказок, поэт (написал 43 книги). В городе Росток в честь него была названа школа. С отцом у Тилля были очень напряжённые отношения. В своей книге «Майк Олдфилд в кресле-качалке» («Mike Oldfield im Schaukelstuhl») Вернер Линдеманн, как в дневнике, описывает конфликт со своим 19-летним сыном Тиллем (правда, в книге героя зовут Тимм). Мать Тилля (Бригитта Хильдегард) была журналисткой и в 1992—2002 годах работала на радио, кроме того, она неплохо рисовала картины.
Детские годы Тилль провёл в Шверине на северо-востоке Германии. Когда Тиллю было 12 лет, а его сестре — 6, родители развелись и мать вышла второй раз замуж — за гражданина Соединённых Штатов Америки.
Отец хотел, чтобы его сын стал поэтом, так оно и случилось: вокалист не только является автором песен группы Rammstein, но и выпустил сборники своих стихов: «Messer» («Нож») (2002 год) и «In stillen Nächten» («В тихой ночи») (2013 год).
Проведя половину детства в деревне Вендиш-Рамбов, Тилль, естественно, не мог не освоить многие типично сельские профессии. Его рабоче-крестьянская карьера началась задолго до спортивной с изучения столярного дела, впоследствии он освоил специальности плотника и корзинщика.
С юных лет Тилль увлекался спортом, в частности, занимался плаванием: в 10 лет он поступил в спортивную школу, готовящую резерв для сборной ГДР, и блестяще закончил её в 1980 году. В 1978 году он был членом сборной ГДР на чемпионате Европы по плаванию среди юниоров. Он должен был выступать на Олимпиаде’80 в Москве, но это ему не удалось. Его карьера пловца закончилась вскоре после того, как, приехав в Италию на соревнования, он покинул гостиницу, в которой расположилась команда, вместе со своей знакомой девушкой с целью посмотреть столицу Италии Рим, так как раньше Тилль не имел возможности свободно выезжать за границу. Однажды ночью он вышел по пожарной лестнице из отеля лишь для одной цели — посетить секс-шоп. На следующий день он вернулся в гостиницу, но неприятностей избежать не удалось — его неоднократно вызывали в Штази (служба безопасности ГДР) на допрос.
Но Тилль покинул плавание не только поэтому: основной причиной послужила травма мышц живота во время тренировки.
Тилль Линдеманн разведён, есть 2 дочери — Неле и Мария-Луиза. В 2007 году старшая дочь Неле родила Тиллю внука, Фрица Фиделя.
Отец Тилля умер в 1993 году. В то время он общался со своим другом Рихардом Круспе. Именно Рихард и предложил Тиллю петь в новой группе, которую давно мечтал создать. Причём сам Тилль такой просьбе очень удивился, ведь он никогда не отмечал у себя особых вокальных способностей, однако Рихард заявил, что часто слышал, как Линдеманн поёт, владеет музыкальными инструментами, и уверен, что из него выйдет отличный вокалист. От предложения Тилль не отказался. Так он стал фронтменом новосозданной в 1994 году в Берлине группы Rammstein. До этого Тилль играл на ударных в панк-рок-группе First Arsch и приглашался в коллектив Feeling B.
В конце сентября 2011 года снялся в клипе группы Knorkator «Du Nich». В 2015 году Линдеманн создал музыкальный проект Lindemann совместно со шведским продюсером и музыкантом Петером Тэгтгреном.
С 2011 по 2015 встречался с Софией Томаллой.
