Овэйн Йеоман родился 2 июля 1978 года в Великобритании, Чепстоу, Уэльс, в образованной семье. Его отец, Майк Йеоман – физик-ядерщик, мать, Хиллари Йеоман – домохозяйка. Овэйн — не единственный ребенок в семье, у него также есть сестра Эйлза.
В юности здоровяк Овэйн играл в хоккей за национальную сборную Уэльса.
Овэйн получил классическое образование в родной Великобритании. Он изучал театральное искусство в Королевской Академии драматического искусства в Лондоне. Кроме того, он – дипломированный выпускник колледжа Брейзноуз при Оксфордском университете, обладающий ученой степенью по английской литературе.
Помимо родного языка, Овэйн говорит также на валлийском, немного на французском и немецком языках. В отличие от других английских актеров его совсем не раздражают постоянные вопросы журналистов о его «специфичном британском акценте», хотя, как актер признается сам, ему нравится, когда его признают за американца.
У себя на родине он снялся в одной серии телевизионной драмы «Мидсомерские убийства» (Midsomer Murders), снятой компанией ITV, а также поставил в Оксфордском театре «Отелло», в котором и сам принял участие в качестве актера. Помимо этого, он участвовал в таких постановках, как «Человек, Зверь и Добродетель» (Man, Beast & Virtue), «Волшебник страны Оз» и «Так, как тебе нравится» (As You Like It).
В 2004 году знаменитый фильм «Троя» стал первым опытом актера игры на большом экране, Овэйн прекрасно справился с ролью Лизандера. На кастинге к фильму режиссер Вольфганг Петерсен мгновенно увидел в нем капитана армии троянцев. Можно сказать, что Овэйн – везунчик! Это был его первый серьезный кастинг, и он прошел его мгновенно. В этом случае громадный рост актера – 1,93 м – дал ему явное преимущество.
Овэйн Йеоман вскоре перебрался в Соединенные Штаты, так как нашлась подходящая работа. Он снимался в роли Стивена Даделуса в сериале Кухонные секреты (Kitchen Confidential), а позже в сериале «Девять» (The Nine) сыграл роль Лукаса Далтона. Затем последовало участие в сериале HBO «Убивающее поколение», очень враждебно принятом критиками.
Помимо этих сериалов, в актерском портфолио Овэйна также есть небольшая роль в кинофильме «Пивной фестивель» (Beerfest),
Овэйну хорошо удаются роли и положительных героев, и отрицательных – именно он играл самого главного злодея — модель киборга Терминатора T-888 model в пилотной серии телефильма Терминатор: Хроники Сары Коннор. Затем актер отказался от съемок в этом сериале, и его заменил Гаррет Дилланант. Сейчас Овэйн постоянно задействован в роли агента Уэйна Ригсби в бьющем рекорды популярности телевизионном фильме «Менталист». Его герой, несмотря на внушительные размеры, вносит определенную разрядку в сюжет, так как его постоянные попытки съесть все, что попадется под руку и немного неуклюжая любовь к агенту Грейс Ван Пелт, имеют определенный комедийный привкус.
Овэйн удачлив не только в развитии актерской карьеры, но и в личной жизни, точнее в семейной — 9 декабря 2006 года он женился на актрисе Люси Дэвис. Их свадьба состоялась в Лондонском Соборе Святого Павла, в котором обычно устраивают свадьбы члены королевских семейств. Для влюбленной пары было сделано приятное исключение, и свадьба в этом величественном соборе состоялась благодаря тому, что власти учли заслуги тестя Йеомана, известного английского комедийного актера Джаспера Кэротта. Сейчас Люси Дэвис, снимающаяся в сериале «Офис», и Овэйн счастливо живут и работают в Лос-Анжелосе.
Овэйн – вегетарианец, и время от времени принимает участие в различных кампаниях, рекламирующих вегетарианство.