Дэвід Вайнленд нарадзіўся 24 лютага 1944 года ў сталіцы штата ВісконсінМілуокі. У 1961 годзе ён скончыў школу Энсіна, размешчаную ў Сакрамента. У 1965 годзе ў Каліфарнійскім універсітэце ў Берклі ён атрымаў ступень бакалаўра, а ў 1970 годзе ў Гарвардскім універсітэце - ступень PhD. Яго дысертацыя была прысвечана мазерам на атамарным дэйтэрыі. Пасля гэтага Вайнленд працаваў у групе Ханса Георга Дэмельта ў Вашынгтонскім універсітэце. У 1975 годзе Вайнленд уладкаваўся ў Нацыянальнае Бюро Стандартаў, цяпер інстытут NIST у Боўлдэры. Сферай яго даследаванняў з'яўлялася оптыка і, у прыватнасці, лазернае астуджэнне іонаў у квадрупольных іонных пастках з наступным выкарыстаннем захопленых іонаў для выканання квантавых вылічэнняў.
Вайнленд з'яўляецца членам Амерыканскага фізічнага таварыства і Амерыканскага аптычнага таварыства. У 1992 годзе ён быў абраны членам Нацыянальнай акадэміі навук ЗША.
