Родилась 8 декабря 1953 года в городе Афины, штат Джорджия. У нее два старших брата и две младшие сестры. Отец работал финансовым консультантом, а мать была манекенщицей. В 17 лет Бэйсинджер победила в конкурсе штата «Мисс Джорджия». Затем переехала в Нью-Йорк, участвовала в конкурсе «Мисс Америка», начала работать в модельном бизнесе. В начале 1970-х годов была одной из самых популярных американских моделей, появившись на обложках десятков журналов. В это время она посещала классы Neighborhood Playhouse и пела в клубах. В 1976 году переехала в Лос-Анджелес, где начала играть небольшие роли в кино. Первую главную роль получила в фильме «Портрет очарования» («Katie: Portrait of a Centerfold»).
В 1981 году актриса во время сьёмок фильма «Тяжёлая страна» познакомилась с художником-гримером Роном Бриттоном, который затем стал её мужем. Фильм провалился в прокате и новых предложений о съёмках было мало, поэтому Бэйсинджер думала сменить профессию. Она снялась для журнала «Playboy», после чего получила несколько предложений.
В 1983 году Бэйсинджер снялась в картине «Никогда не говори „никогда“» из серии фильмов о Джеймсе Бонде. После этого она появилась в комедиях «Мужчина, который любил женщин», «Надин», «Свидание вслепую». Большим успехом пользовался эротический фильм «Девять с половиной недель» с её участием. Хотя сборы в кинотеатрах были достаточно скромны — 6,4 млн $, но благодаря продажам фильма на видео, Бэйсинджер получила ощутимый доход. В 1989 году она сыграла подругу Бэтмена в фильме режиссёра Тима Бёртона. В 1989 году Бэйсинджер за 20 млн долларов купила город Браселтон в штате Джорджия.
На съёмках фильма «Привычка жениться» у неё завязалось знакомство с Алеком Болдуином, увенчавшееся свадьбой в 1993 году. В 1995 году родила дочь — Ирланд, после чего в её творчестве наступает небольшой перерыв. В 1993 году кинокомпания Main Line Pictures за невыполнение контракта отсудила у Бэйсинджер 8,9 млн долларов.
В 1997 году Бэйсинджер исполнила роль роль проститутки в фильме «Секреты Лос-Анджелеса», за которую получила премии «Оскар» и «Золотой глобус» в номинации «лучшая актриса второго плана».
Через 2 года Ким и Алек Болдуин развелись. Бэйсинджер остаётся востребованной актрисой, последний её фильм «Жизнь и смерть Чарли Клауда» (2010).
Актриса состоит в Демократической партии США.