Somerhalder nació en Covington, Luisiana. Tiene un hermano, Bob, y una hermana. Su padre, Robert Somerhalder, de origen francés e inglés, era un contratista de la construcción, y Edna, su madre, de origen irlandes y choctaw, creció en una granja en Mississippi.

El apellido “Somerhalder” se origina a partir de su bisabuelo adoptivo. Su bisabuelo biológico, un rico terrateniente Inglés, que embarazó a una de sus amantes y pagó a un trabajador inmigrante para que contrajera matrimonio con esta mujer y diera al bebé un nombre, que fue Somerhalder. El nombre de bisabuelo biológico es Hull. Sus padres se divorciaron cuando él tenía trece años. Creció con su madre, a quien ha descrito como “muy espiritual”, y asistió a una escuela católica. Su familia en Luisiana fue significativamente afectada por el huracán Katrina en 2005 (considerado uno de los más costosos y mortíferos de la historia de los Estados Unidos). CARRERA Somerhalder empezó su carrera como modelo, alentado por su madre, a los 10 años. Él modelo en Nueva York, París, Milán y Londres. Sus créditos incluyen modelado de Calvin Klein, American Eagle Outfitters, Dolce y Gabbana, Gucci, Versace, y Guess?. Él fue el rostro de Guess? Durante dos temporadas de otoño. A los 17 años, empezó a estudiar interpretación en Nueva York. Aunque sigue modelando para la agencia de modelos DNA Models. Su primer gran papel fue actuando en The Rules of Attraction. Su trabajo incluye apariciones en la televisión en la muestra, tales como Smallville (Adam Knight, una persona muerta que se mantiene viva por drogas especiales), CSI: Miami, Ley y Orden: Unidad de Víctimas Especiales, CSI: Crimen Scene Investigation, Ahora, y de nuevo, y The Big Easy, así como la producción de Recess. Su papel más importante, hasta el momento, fue miembro del elenco de la primera temporada de la serie de televisión Lost (Perdidos, como el personaje de Boone Carlyle. Somerhalder volvió a interpretar a Boone Carlyle en dos episodios de la segunda y la tercera temporada de Lost. En la segunda temporada aparece en el flashbacks de Shannon Rutherford, la hermanastra de Boone, del episodio “Abandoned”. En la tercera temporada, en “Further Instructions” (episodio en el que aparece en los sueños de John Locke) y “Expose” (flashback de escenas de la 1 temporada). En 2006 protagoniza Pulse, un remake de la película de terror japonesa Kairo, con Kristen Bell y Christina Millian. La película no es ni comercial ni de gran de éxito, le fue relativamente bien en la taquilla en su primera semana de lanzamiento. En mayo de 2006, DNA Models nombró el Top 10 de sus Modelos Masculino. Somerhalder fue uno de los que están en la lista. Más recientemente, Somerhalder interpretó a Nick en Tell Me You Love Me de HBO. Su aparición en el show es notable, ya que, en una escena de sexo con la actriz Michelle Borth, parecen estar completamente desnudos.