Barry Van Dyke è nato ad Atlanta (Georgia - USA) il 31 Luglio 1951.
E' il secondo figlio dell'eccezionale attore Dick Van Dyke: ha un fratello maggiore, Christian, e due sorelle minori, Stacy e Carrie Beth.
E' sposato con Mary ed ha quattro figli: Carey, Shane, Wes e Taryn, tutti apparsi col padre e il nonno Dick nella serie televisiva Diagnosis Murder (Un Detective in corsia).
Dal Luglio del 2001 è nonno di Ava (figlia di Carey).

La sua carriera comincia nel 1961 con la partecipazione ad un episodio del Dick Van Dyke Show, dal titolo "The Talented Neighborhood" (nella parte di Florian).
In seguito è stato protagonista di film, quali ad esempio: It Happened at Lakewood (Aka ANTS!), Casino, Galactica 3: Conquest of the Earth, Foxfire Light.
Ha partecipato, come protagonista, anche a serie televisive, ad esempio: Galactica 80, Gun Shy, Airwolf (4° serie), Dick Van Dyke Show (1988).

E' apparso come Guest Star in varie serie televisive, quali: Otto Bastano, Love Boat, Mork e Mindy, Il Principe delle stelle, Remington Steele, Magnum P.I, A-Team, T.J. Hooker, La Signora in giallo, Gli amici di papà.

E' stato fra i protagonisti dei film TV: Diagnosis of Murder (1992), The House in Sycamore Street (Murder on Sycamore Street), del 1992, e di A Twist of the Knife (1993).

Dall'autunno del 1993 fino al Maggio 2001 è stato uno dei protagonisti della serie TV Diagnosis Murder (Un Detective in corsia) nel ruolo del Tenente Steve Sloan.

2002: Film TV (Diagnosis Murder), Town Without Pity e Without Warning.