Родился 26 апреля 1954 г. в Москве.
После окончания французской спецшколы учился в медучилище №6 Москвы, получил квалификацию медбрата. Затем переехал в Ленинград (ныне - Санкт-Петербург), где в 1978 г. окончил отделение скандинавской филологии филологического факультета Ленинградского государственного университета им. А. А. Жданова (ныне - Санкт-Петербургский государственный университет).
В 1975 г. был журналистом в Агентстве печати "Новости" (АПН).
В 1978-1988 гг. работал в системе иновещания (Московское радио) Гостелерадио СССР, где занимал должности редактора, старшего редактора, комментатора в отделах радиовещания на Норвегию, Польшу, а также в службе Всемирного радио на английском языке.
В 1989 г. - корреспондент программы "Время" Центрального телевидения СССР, был приглашен главным редактором передачи, Эдуардом Сагалаевым.
В 1989-1991 гг. - ведущий информационной программы "Телевизионная служба новостей" (ТСН) – новостной передачи Первой программы Центрального телевидения.
17 января 1991 г. был отстранен вместе с Татьяной Митковой и Юрием Ростовым от ведения программы за отказ зачитывать в эфире официальные материалы о событиях в Вильнюсе 13-14 января. Тогда в Литву, ранее объявившую о своей независимости, были введены советские войска, и при штурме вильнюсской телебашни погибли 15 человек. В 1994 г. президент Литвы Альгирдас Бразаускас наградил журналиста медалью "Памяти 13 января 1991 года" (3 апреля 2014 г. президент Литвы Даля Грибаускайте лишила Дмитрия Киселева этой награды в связи с его поддержкой вхождения Крыма в состав России). После закрытия ТСН с мая 1991 г. сотрудничал с первым федеральным каналом немецкого телевидения ARD, частным немецким каналом RTL и японской телекомпанией NHK.
После августовского путча 1991 г. стал одним из ведущих программы "ТВ Информ", заменившей "Время".
В 1992-1994 гг. возглавлял региональное бюро телекомпании "Останкино" (ныне - АО "Первый канал") в странах Северной Европы и Бенилюкса.
С 1994 по 1996 г. работал на Первом канале "Останкино" и ОРТ. 1994-1996 гг. - автор и ведущий программы "Окно в Европу". 3 марта 1995 г., после убийства 1 марта генерального директора ОРТ и ведущего программы "Час пик" Владислава Листьева, Дмитрий Киселев был назначен новым ведущим "Часа пик". Вел программу до сентября 1996 г.
С 1995 г. на телеканале РЕН ТВ вел программу "Национальный интерес" (также выходила на российских телеканалах РТР, ТНТ и ТВЦ, украинском ICTV). Параллельно, в 1999-2000 гг., был автором и ведущим программы "В центре событий" на ТВЦ.
С 2000 по 2003 г. был главным редактором службы информации на украинском телеканале ICTV, ведущим информационной программы "Факты" и ежедневной информационно-аналитической программы "Подробно с Дмитрием Киселевым" (до 2006 г.). Также был колумнистом в украинском журнале Round Trip.
В 2003 г. перешел на телеканал "Россия-1". Был ведущим программ "Утренний разговор с Дмитрием Киселевым", "Парламентский час", "Авторитет", "Вести" и "Вести +" и др.
В 2008-2012 гг. занимал должность заместителя генерального директора Всероссийской государственной телевизионной и радиовещательной компании (ВГТРК) Олега Добродеева, курировал все информационное вещание холдинга: программы "Вести", "Вести-24", "Вести-регион", информационные службы "Радио России" и "Маяк".
С сентября 2012 г. ведет телепрограмму "Вести недели" на канале "Россия 1".
9 декабря 2013 г. указом президента РФ Владимира Путина был назначен генеральным директором Международного информационного агентства "Россия сегодня", созданного на базе РИА "Новости" и радиостанции "Голос России".
После воссоединения Крыма с Россией Дмитрий Киселев был включен в санкционные списки Евросоюза (с 21 марта 2014 г.), Швейцарии (с 2 апреля 2014 г.) и Канады (17 февраля 2015 г.).
Член Совета при президенте РФ по русскому языку (с 2014 г.), президиума Общества русской словесности.
Награжден орденами Дружбы (2011) и "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2014).
"Вести недели" с Дмитрием Киселевым в 2015 и 2017 гг. удостаивались премии ТЭФИ в номинациях "информационная программа" и "информационно-аналитическая итоговая программа" соответственно.
Автор документальных фильмов "Сахаров", "100 дней Горбачева", "100 дней Ельцина", "1/6 часть суши" и др.
Владеет английским, французским, шведским и норвежским языками.
Женат восьмым браком. Супруга - Мария Киселева (род. 1976), доктор психологических наук, является совладельцем (25%) крымского винодельческого хозяйства ООО "Киммерия", выпускающего шампанское под брендом Cock t'est belle.
Сыновья - Глеб (род. 1987) и Константин (род. 2007), дочь - Варвара (род. 2010).
Увлекается верховой ездой. Любит джаз, в 2003 г. основал фестиваль "Джаз Коктебель". В прошлом занимался мотокроссом.