Carroll Dunham cresceu em Old Lyme, berço do expressionismo norte-americano no início do século 20. Obteve sua formação em artes no Trinity College (Connecticut), em 1972, voltada para os campos da pintura, do desenho e da escultura. A sua produção começou a ganhar destaque crítico nos anos de 1980, principalmente com sua pintura.
Se na década de 1970, sob influência do surrealismo e do expressionismo abstrato, produziu pinturas abstratas e biomórficas; no início dos anos 1990, seu trabalho chamou atenção por seu aspecto lúdico e erótico, além do uso de cores vibrantes. Com obras em importantes coleções públicas em todo mundo, o artista também participou de algumas edições da Bienal do Whitney Museum of American Art (Nova York).