Кирк Варнедо родился 18 января 1946 года в Саванне (штат Джорджия), в семье Сэмюэла Ламартина Варнедо (Samuel Lamartine Varnedoe) и Лиллы Трэйн Варнедо (Lilla Train Varnedoe).
Он обучался в школе Сент-Эндрюс[en] в Мидлтауне[en] (штат Делавэр), а затем в Уильямс-колледже[en] в Уильямстауне[en] (штат Массачусетс), где он в 1967 году получил степень бакалавра искусств (A.B.).После этого Кирк Варнедо учился в Стэнфордском университете, где он в 1970 году получил степень магистра искусств (M.A.), а в 1972 году — доктора философии (Ph.D.). Его научным руководителем был Альберт Элсен (Albert Elsen), с которым он исследовал рисунки, ошибочно приписывавшиеся Огюсту Родену — атрибуции этих рисунков и была посвящена его диссертация.
В 1973—1974 годах Кирк Варнедо преподавал историю искусства в Стэнфордском университете, а в 1974—1980 годах — в Колумбийском университете в Нью-Йорке.
В 1980 году он получил должность доцента (англ. associate professor) в Институте изящных искусств[en] Нью-Йоркского университета, а в 1984 году стал профессором (англ. full professor) этого университета, проработав в этой должности до 1988 года.
С 1983 года он был женат на художнице Элин Зиммерман[en] (Elyn Zimmerman).Параллельно с работой в университете Кирк Варнедо начал сотрудничать с Нью-Йоркским музеем современного искусства, с 1985 года был куратором, а в 1989 году был назначен директором Отдела живописи и скульптуры (англ. Department of Painting and Sculpture) этого музея. Варнедо проработал в Нью-Йоркским музее современного искусства до 2002 года. Кроме этого, в 1992 году он был Слейдовским профессором[en] Оксфордского университета, а на следующий год — Меллоновским профессором в Национальной галерее искусства в Вашингтоне.
В 2002 году Кирк Варнедо был назначен профессором истории искусства в Принстонском университете.
Он скончался 14 августа 2003 года от колоректального рака, который был обнаружен у него в 1996 году.Кирк Варнедо — организатор и куратор многих выставок, а также автор ряда книг, посвящённых истории искусства XIX и XX веков, в том числе творчеству художников Гюстава Кайботта, Джексона Поллока, Джаспера Джонса, Сая Твомбли, Чака Клоуза, скульпторов Огюста Родена, Дуэйна Хансона и других.