Kimberly, la fille du chanteur Rod Stewart, naît le 21 août 1979 aux États-Unis, dans un quartier de Los Angeles. Sa mère, Alana Collins, est une ancienne top model.
Désireuse de suivre ses traces, Kimberly intègre donc une école de mannequinat avant de démarrer sa carrière pour la Tommy Hilfiger Company. En 2005, elle pose pour la marque Antz Pantz, spécialisée dans la lingerie. La jeune femme lance également sa propre gamme de vêtements, Pinky Starfish, commercialisée chez Barney’s, Lisa Kline et Tracey Ross. On la retrouve aussi dans les magazines Vogue et Vanity Fair où elle met à profit ses mensurations de rêve pour diverses séances photo. Parallèlement, et compte tenu de la carrière de son père, Kimberly prend des cours de chant et d’art dramatique.
Peu avant ses débuts dans la mode, Kimberly tient quelques rôles au cinéma dans Black and White de James Toback ou encore à la télévision dans Going to California ou Undeclared en 2002. En 2007, Kimberly se fait véritablement connaître avec l’émission de télé-réalité qui lui est consacrée : Living with Kimberly Stewart.
Côté cœur, Kimberly Stewart a eu une liaison avec l’acteur Benicio del Toro avec lequel elle a eu une petite fille en 2011, Delilah.