Estudió medicina (se recibió como psiquiatra en 1969) y comenzó su carrera cinematográfica en los años 50.

Además, fundaron juntos la compañía cinematográfica Sentana.

Por Das schreckliche Mädchen (The Nasty Girl en inglés) ganó el Oso de Oro en 1990 y la nominación al Oscar.

En 1999 recibió la Cruz de la Orden del Mérito alemán y en el 2002 el Bayerischer Verdienstorden.

En su documental de 2011 "Die zweite Hinrichtung – Amerika und die Todesstrafe" (en español "La segunda ejecución - Estados Unidos y la pena de muerte"), realizado en colaboración con Bayerischer Rundfunk, Verhoeven trata sobre el presunto delincuente de origen afroamericano Romell Broom y su ejecución el 15 de septiembre de 2009 en Lucasville, Ohio, que falló 18 veces y finalmente fue abortada.