Der gebürtige Mainzer studierte Theaterwissenschaft, Germanistik und Philosophie an den Universitäten in Köln und Mainz. Als Schlagzeuger einer Beatband verdiente er sich nebenher das Geld für eine Schauspielausbildung, die er in Bochum absolvierte. Am dortigen Schauspielhaus bekam er sein erstes Engagement, dem Verpflichtungen an die Städtischen Bühnen Dortmund und an das Staatstheater Darmstadt folgten.
Seit 1976 ist Renneisen als freier Schauspieler mit Gastengagements bei Festspielen, Tourneen sowie an festen Häusern tätig. Zu den Rollen, die Renneisen besonders wichtig sind, zählen der Mephisto ("Urfaust", Goethe), Cyrano ("Der arme Cyrano"), Arturo Ui ("Der aufhaltsame Aufstieg des Herrn Arturo Ui", Brecht), Yvan ("Kunst", Reza), Salieri ("Amadeus", Shaffer).
Seit 1989 betreibt er zusätzlich ein Gastspieltheater – Walter Renneisen Gastspiele – mit dem er eigene Inszenierungen auf Tournee schickt (u. a. "Der Kontrabaß" von Patrick Süskind, "Ein Bericht für eine Akademie" von Franz Kafka) und Lesungen anbietet; u. a "Wer reitet so spät...", deutsche Balladen oder "Deutschland, Deine Hessen" (eine urkomische Abhandlung über den Hessen und seine Mundart).
Im Fernsehen spielte Renneisen klassische Rollen etwa in "Don Carlos", "Wallenstein" und "Glasmenagerie", war aber auch in TV-Serien wie “Rote Erde“, "Der Alte", "Derrick", "Ein Fall für zwei" "Siska" und "Tatort" zu sehen. Walter Renneisen wirkte in über 800 Hörspielen mit (u. a. als Gimli in "Herr der Ringe" als Sherlock Holmes in "Sherlock Holmes" und als Er in "Nachtschatten").
Auszeichnungen: 1985 Hörspielpreis der Kriegsblinden, 1995 Adolf Grimme Preis, 2004 Hessischer Verdienstorden, 2005 Sonderpreis der INTHEGA, 2014 Bundesverdienstkreuz, 2016 Rheingau Musikpreis und Ehrenspange der Stadt Bensheim
In der Spielzeit 2017|18 ist Walter Renneisen als Frosch in DIE FLEDERMAUS und mit dem Abend DEUTSCHLAND, DEINE HESSEN zu Gast am Staatstheater Darmstadt.