Né à Montréal, Elias Koteas quitte, à 20 ans, le Canada et l'Université de Vanier pour New York où il étudie à l'American Academy of Dramatic Arts. Il passe également par l'Actors Studio où ses professeurs sont Ellen Burstyn et Peter Masterson.Il apparaît pour la première fois au cinéma dans le film familial One magic Christmas puis enchaîne les seconds rôles notamment pour Francis Ford Coppola dans Jardins de pierre et Tucker et pour son ancien professeur, Peter Masterson, dans Pleine lune sur Blue Water et Un Fusil pour l'honneur.Il obtient son premier rôle principal en 1989 dans Malarek pour lequel il obtient une nomination aux Genie Awards (l'équivalent des Oscars au Canada). L'année suivante, le grand public le découvre dans le rôle de Casey Jones dans Les tortues ninja. Il alterne ensuite des premiers rôles peu marquants dans des séries B d'horreur (The Prophecy) ou fantastique (Glass shadow) et les films d'auteur. Son rôle d'enquêteur d'assurance aux moeurs troubles dans The Adjuster d'Atom Egoyan, avec qui il tourne également Exotica et Ararat, lui vaut un statut d'acteur culte au Canada.Son rôle de gourou violent et malsain dans le film choc de David Cronenberg, Crash, impose cet acteur caméléon. Suivent d'autres seconds rôles très marquants notamment dans Gattaca, Un élève doué, Le Temoin du mal et La Ligne rouge.