David ha vissuto i primi anni della sua vita a Long Island, insieme alle due sorelle, Betsy, più piccola, e Helen, più grande. All'età di quattro anni la famiglia si trasferisce a Naperville, in Illinois. David ha il suo primo ruolo a dodici anni, in Happy Birhday Wanda June.
Dopo la scuola, entra nei Marines, e vi resta per tre anni, per poi riprendere la carriera da attore. Ha interpretato Steve il barista per sei stagioni di Sex and the City, e ha partecipato a produzioni come Il tocco di un angelo e Cold Case - Delitti irrisolti. Attualmente interpreta il ruolo del tenente Christopher Herrmann nella serie Chicago Fire.
Nelle versioni in italiano delle opere in cui ha recitato, David Eigenberg è stato doppiato da:
Luca Dal Fabbro in Sex and the City (st. 2-3), Sex and the City (film), Sex and the City 2, Law & Order - Unità vittime speciali, Chicago Fire, Chicago Med, Chicago Justice, Chicago P.D., Criminal Minds, And Just Like That...
Loris Loddi in Ghost Whisperer - Presenze, Cold Case - Delitti irrisolti