Sceneggiatore e regista americano, Noah Baumbach ha sempre preferito progetti indipendenti lontani dai canali mainstream.
Oggetto d'interesse per lui è la realtà così com'è, senza effetti speciali a mutarla; da sempre dichiara di vedere la vita come ottimo materiale per i suoi film. Si divide tra la scrittura e la regia e negli anni è stato co-sceneggiatore insieme a Wes Anderson delle Avventure acquatiche di Steve Zissou e Fantastic Mr.Fox. Uno dei suoi lavori più riusciti è Il calamaro e la balena (2005), vincitore del premio per la regia al Sundance Film Festival e nominato agli Oscar per la Miglior sceneggiatura originale.

Le vena creativa è di famiglia
Figlio dello scrittore e critico cinematografico Jonathan Baumbach e della critica del "Village Voice" Georgia Brown, Noah eredita dai genitori la passione per il cinema e la scrittura.
Nel 1995, a soli ventisei anni, si mette dietro la macchina da presa e gira il suo primo film, Scalciando e urlando, di cui scrive anche la sceneggiatura ed è interprete. Due anni più tardi torna a recitare nella sua opera seconda, Highball, la storia di una coppia di giovani sposi che prova a costruirsi una vita sociale; instancabile, nel 1997 sceneggia e dirige anche Mr. Jealousy, divertente commedia con protagonista un Eric Stoltz molto geloso.

Scrivere insieme a Wes Anderson
Nel 2004 Baumbach lavora fianco a fianco con Wes Anderson alla sceneggiatura delle Avventure acquatiche di Steve Zissou e, insieme, danno vita a un mondo stralunato in cui l'umorismo è dilagante. Accanto a Bill Murray oceanografo, protagonisti della commedia acquatica sono Owen Wilson, Cate Blanchett, Anjelica Huston e Willem Dafoe. Cinque anni dopo torna a lavorare con Anderson per la sceneggiatura di Fantastic Mr. Fox, il cartone animato in stop motion tratto dall'omonimo successo letterario di Roald Dahl. Visti i frutti della loro collaborazione, c'è da augurarsi che in futuro i due tornino a scrivere storie insieme.

Specialista di commedie malinconiche
Fedele alla sua visione di cinema, Noah Baumabch trae spunto direttamente dalla sua vita e nel suo lavoro più riuscito, Il calamaro e la balena, inserisce vari elementi autobiografici. Nella Brooklyn della metà degli anni '80 si racconta del divorzio di Bernard e Joan (Jeff Daniels e Laura Linney) e delle ripercussioni sui loro due figli. L'amara commedia del 2005 fu un grande successo di critica, raccogliendo nomination e premi nei festival di tutto il mondo.
Due anni più tardi Baumbach scrive e dirige Il matrimonio di mia sorella, in cui recitano Jennifer Jason Leigh (a quel tempo sua moglie), Nicole Kidman e Jack Black; la Leigh e la Kidman interpretano due sorelle in contrasto su importanti scelte di vita.
Jennifer Jason Leigh recita di nuovo per Baumbach ne Lo stravagante mondo di Greenberg (2010), e dà il suo apporto anche alla stesura del soggetto. Uno dei comici più apprezzati di Hollywood, Ben Stiller, porta sullo schermo la crisi esistenziale del newyorchese Roger, che per trovare una strada per la rinascita si trasferisce dal fratello a Los Angeles.
Dopo aver girato il fortunato film in bianco e nero Frances Ha (2012) con Greta Gerwig, Baumbach sceglie di lavorare ancora con Ben Stiller e lo assolda per far parte del progetto Giovani si diventa (2014), storia di un documentarista e di una giovane coppia modaiola newyorkese. Ben Stiller è anche doppiatore del leone Alex in Madagascar 3, di cui Baumbach firma la sceneggiatura.
Dopo il documentario De Palma (2015), girato con Jake Paltrow, si dedica a un nuovo film di fiction, in cui ritrova Greta Gerwig: Mistress America (2015).
Dopo la commedia The Meyerowitz Stories (2017), dirige Scarlett Johansson e Adam Driver nel film drammatico Storia di un matrimonio. Nel 2022 dirige ancora una volta Adam Driver, insieme alla compagna Greta Gerwig, in Rumore bianco, tratto dal romanzo di Don De Lillo e film d'apertura della 79. Mostra del Cinema di Venezia.

Vita privata
Nel settembre 2005 Baumbach convola a nozze con l'attrice Jennifer Jason Leigh, conosciuta quattro anni prima mentre lei recitava a Broadway in "Proof". A marzo 2010 nasce Rohmer Emmanuel, ma pochi mesi più tardi la Leigh chiede il divorzio da Baumbach per "inconciliabili differenze caratteriali".
Attualmente è legato a Greta Gerwig, dalla quale ha avuto un figlio.