Его дебютом стала роль в телесериале «Плут» в четыре года. За этим последовал полнометражный фильм El Picaro (в шесть лет). Первую популярность принесли фильмы «Возрасты Лулу» (1990) и «Любовь, секс и ветчина» (1992) режиссера Бигаса. После этого, получив несколько кинопремий, актер сыграл несколько смелых ролей в откровенных фильмах, которые сформировали его имидж сердцееда.
Играя террориста в фильме «Считанные дни» (1994), Хавьер получил национальную премию «Гойя» как лучший актер второго плана, а в 1996 году повторно - за фильм «Лицом к лицу» как лучший актер. Третья премия «Гойя» пришла к нему в 1997 за игру в «Живой плоти» Педро Альмадовара, а четвертая - в 2002 за роль безработного докера в испанской трагикомедии «Понедельники на солнце».
В 1998 Бардем проявил многообразие своего актерского таланта, сыграв мужчину нетрадиционной ориентации в ленте «Вторая кожа» (1998). Этой темы он коснулся и в картине «Пока не наступит ночь» (2000): его персонажем был кубинский поэт нетрадиционной ориентации Рейнальдо Аренас. Эта роль принесла ему награды «Кубок Вольпи» и номинацию на «Оскар».
За роль парализованного сторонника эвтаназии в драме «Море внутри» Бардем был номинирован на «Золотой глобус», получил награды Европейской киноакадемии, Венецианского кинофестиваля. По его словам, он действительно вошел в роль и почти все время проводил в постели, в результате по окончании съемок ему было сложно держаться на ногах.
Бардем женат на известной актрисе Пенелопе Круз, и у них есть сын Лео. Отношения с Пенелопой завязались у них на съемочной площадке фильма «Вики, Кристина, Барселона».
Хавьер - разносторонняя личность. Раньше он изучал живопись, а также состоял в сборной по регби. В настоящее время он занимается боксом.