趙威霖出生于美國加州洛杉磯,祖籍山東。在高中時,因為身材健碩,五官精致曾獲得很多廣告和MV拍攝的機會,但由于他對學業(yè)的堅持與追求,選擇到美國深造,考入美國加州伯克利大學的心理系。2013年,回國后的趙威霖參加了貴州衛(wèi)視戀愛告白真人秀《非常完美》。

2014年6月10日,與劉成瑞,龍雨合作出演由耿長青執(zhí)導,韓三平出品的青春時尚勵志劇《青春無敵之美女時代》播出,他在劇中飾演反派富二代kevin；9月21日,參與錄制四川衛(wèi)視娛樂時尚節(jié)目《心動女人幫》。2015年4月17日,與張藍心,張杰,馬蘇等合作以以旅行達人的身份加盟江蘇衛(wèi)視環(huán)球旅途探秘綜藝真人秀《前往世界的盡頭》。2016年10月18日,與高天,王蕊聯(lián)袂主演由傅闈瑋執(zhí)導的科幻愛情片《通靈王》在騰訊視頻播出,在片中飾演從小就會讀心術(shù)的前特種兵成嘯；12月30日,出演由大董執(zhí)導的喜劇片《紳士特攻》在全網(wǎng)播出。2017年2月19日,出演由柴楚然,周德華聯(lián)合執(zhí)導的科幻喜劇愛情懸疑片《機器男友》,在片中飾演外表帥氣有型,氣質(zhì)冷峻而又呆萌的機器人王子；4月,主演由田少波執(zhí)導的古裝魔幻片《畫皮師》,在片中飾演生性放蕩不羈,爽朗豁達的捉妖師梁佑言；同年與唐嫣,竇驍合作出演鐘澍佳執(zhí)導的都市愛情劇《時間都知道》,在劇中飾演陳珂；5月19日,與張涵予,杜鵑出演黎明執(zhí)導并主演的動作冒險片《搶紅》在全國上映,他在片中飾演了神槍手DG；6月,與付辛博,穎兒,李治廷等合作出演由蔡晶盛執(zhí)導的古裝玄幻劇《古劍奇譚2》,在劇中飾演狼緹二當家加帕爾。2018年,出演李光潔,袁文康等主演的動作懸疑網(wǎng)劇《悍城》,在劇中飾演宋昌浩。2019年,參演電視劇《暴風眼》,在劇中飾演蝙蝠。2021年3月23日,參演電視劇《海洋之城》播出。

趙威霖拍攝了一組時尚寫真,照片以黑灰色為主色調(diào),不論西裝套服還是休閑打扮都展現(xiàn)出趙威霖的紳士氣質(zhì)。趙威霖在綜藝節(jié)目《前往世界的盡頭》中為了擺脫“舞蹈黑洞”這一印象,其認真練習的模樣受到了吳世勛的認可,成為最刻苦的學生；在比賽中認真參與,比試后,落下的淚水又顯露出他重情義的一面,并被稱贊為“情義男”。趙威霖面部輪廓完美得棱角分明,眉宇間與吳彥祖極其神似,因此被網(wǎng)友冠以愛稱“小吳彥祖”。高等教育出身的他不僅只有顏值高身材棒的好皮囊,其內(nèi)涵底蘊也是不可小覷,還擁有堪比“美國隊長”的健壯身材。