Майкл Сталберг родился в городке Лонг-Бич в Калифорнии, в еврейской семье.
Брал уроки актерского мастерства в Джульярдской школе, Национальном театре молодежи Великобритании, в Лондонском университете и в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса. Учился мимике у мима Марселя Марсо. После университета он становится заметным театральным актером, занятым во многих театральных постановках. Он участвовал в Old Wicked Songs в 1996, Long Day’s Journey into Night в 1998 и в The Pillowman в 2005. За эту роль он впервые номинирован на премию «Тони».
Он также снимается во многих телепроектах, таких как «Закон и порядок», «Дурнушка Бетти» и других.
Его вклад в кинематограф ограничивался второстепенными ролями, такими как адвокат в фильме Ридли Скотта «Совокупность лжи» и другими незначительными. В 2009 году братья Коэны предоставили ему главную роль университетского профессора Ларри Гопника в фильме «Серьёзный человек», за которую он был номинирован на многие премии.
C 2010 года он снимается в телесериале HBO «Подпольная империя» («Boardwalk Empire»), премьера которого состоялась 19 сентября 2010 года.
В 2012 году снялся в фильме Люди в чёрном 3 (арканианец Гриффин, живущий одновременно в нескольких вероятных мирах).