Après guerre, il entre à l'American Academy of Dramatic Arts de New York, mais découragé, il abandonne le métier d'acteur pour de petits boulots, chauffeur de taxi ou barman.
Il revient au spectacle, théâtre en 1962, puis cinéma en 1965 mais c'est avec Brian De Palma que sa carrière décollera véritablement puisque le cinéaste le fait tourner à trois reprises dans Hi, Mom! en 1970, Sœurs de sang en 1973 et Furie en 1978.
Excellent second rôle, comme en témoignent ses prestations de flic sympa dans Un après-midi de chien auprès d'Al Pacino ou d'amoureux transi de Dustin Hoffman dans Tootsie, il s'impose dans des compositions d'américain moyen.
Il incarne à nouveau un flic et tient un des rôles principaux de Terreur sur la ligne en 1979.
Son interprétation comique du Colonel Erhardt dans la version de 1983 de To Be or Not to Be produite par Mel Brooks fut particulièrement remarquée.
Il livre une interprétation remarquable d'un vétéran de la Marine dans l'épisode Call of Silence de la seconde saison de la série télévisée policière NCIS, diffusée le . Son personnage se tourne vers les autorités, réclamant d'être poursuivi pour avoir assassiné son camarade lors d'un combat féroce sur Iwo Jima six décennies plus tôt. En 2005, Durning est nommé pour un Emmy Award pour ce rôle.
Pour ses nombreux rôles à la télévision, il a reçu neuf nominations aux Emmy Awards. Il a également reçu l'Oscar du meilleur acteur dans un second rôle pour The Best Little Whorehouse in Texas en 1982 et pour To Be or Not to Be en 1983. Il a remporté un Golden Globe en 1990 pour son rôle dans The Kennedys of Massachusetts de Lamont Johnson. Cette même année, il a remporté un Tony Award pour sa performance dans Cat on a Hot Tin Roof. Il a reçu deux Drama Desk Awards pour ses performances dans That Championship Season et Third.
En 1999, Durning a été intronisé au Theater Hall of Fame on Broadway. Il a reçu le prix pour l'ensemble de son œuvre lors de la 14e cérémonie annuelle des Screen Actors Guild Awards le . Le , on a inauguré son étoile sur le Hollywood Walk of Fame.
Charles Durning meurt de causes naturelles à son domicile à Manhattan le , à l'âge de 89 ans et est enterré au cimetière national d'Arlington.