Эдуард Хиль родился 4 сентября 1934 года в Смоленске.
Отец — Анатолий Васильевич Хиль был механиком. По отцовской линии: дедушка — Василий Нилович возглавлял церковный хор, был репрессирован; бабушка — Федора, домашняя хозяйка. Мать — Елена Павловна Калугина, бухгалтер. По материнской линии: дедушка — Павел Трофимович, участвовал в строительстве Беломорканала; бабушка — Александра Фоминична, железнодорожный билетный кассир.
Детство Эдуарда, которое пришлось на Вторую мировую войну, было тяжёлым. Когда нацистская Германия напала на Советский Союз, Эдуард вместе с матерью и отчимом (родители на тот момент уже развелись) жил в Смоленске. Мальчика вместе с другими детьми удалось эвакуировать буквально за полтора часа до того, как город был захвачен немцами. После чего Эдуард попал в детский дом посёлка Раевский под Уфой, где ему пришлось научиться силой отстаивать своё положение. Когда ему было девять лет, он вместе с другом пытался два раза убежать на фронт, но оба раза их ловили и возвращали. С родителями Эдуард воссоединился, когда Смоленск освободили от немецкой оккупации. Из-за того, что мальчик в тот период сильно недоедал, у него развилась дистрофия и лишь помощь его бабушки помогла ему от неё вылечиться.
В 1960 году окончил Ленинградскую консерваторию (класс пения Е. Г. Ольховского и З. П. Лодий) и начал выступать как солист Ленконцерта.
В 1977—1979 гг. преподавал сольное пение в ЛГИТМиКе.
С 1997 участвует с сыном в совместном проекте с рок-группой «Препинаки».
Работал в Париже в кафе «Распутин».
В 2010 году Хиль пережил очередной всплеск популярности. В Интернете большой интерес вызвал видеоклип Хиля на вокализ А. Островского «Я очень рад, ведь я наконец возвращаюсь домой», Хиль стал известен широким массам американских слушателей. Данный вокализ в США получил название «Trololo». Видеоклип стал настолько популярным, что пародию на него исполнил известный киноактер Кристоф Вальц. Этот вокализ также исполняли Муслим Магомаев, Валерий Ободзинский, венгерский певец Янош Коош и эстонский певец, музыкант и художник Март Сандер.