Lopez’ Eltern stammten aus Mexiko, ließen sich aber nach ihrer Heirat im texanischen Dallas nieder. Dort wuchs Lopez mit vier Schwestern in ärmlichen Verhältnissen auf. Er besuchte in Dallas die Grundschule und die N. R. Crozier Tech High-School. Da er seine Eltern finanziell unterstützen musste, brach er die High-School vorzeitig ab. Sein Vater, der als Sänger und Schauspieler gearbeitet hatte, brachte seinem Sohn das Gitarrespielen bei. Nach einer Zeit als Straßenmusikant gründete Lopez eine eigene Band und begann in Clubs, zunächst in Texas und später darüber hinaus, als Sänger aufzutreten.

1958 schrieb Lopez einen eigenen Song mit dem Titel "The Right to Rock", den er bei der kleinen Plattenfirma Volk veröffentlichte. Er erregte damit die Aufmerksamkeit des Labels King Records aus Cincinnati, Ohio, das ihm einen dreijährigen Plattenvertrag anbot. Zunächst ließ man ihn vorrangig Coverversionen alter Countrysongs aufnehmen, die wenig Erfolg brachten. Erst der Wechsel zur Plattenfirma Reprise Records und zu Produzent Don Costa brachte Lopez 1963 mit dem von Pete Seeger geschriebenen Lied "If I Had a Hammer" den Durchbruch. Der Titel erreichte in den Hot 100 des US-Musikmagazins Billboard den dritten Platz, die Single wurde weltweit vier Millionen Mal verkauft. Er wurde auch auf der Langspielplatte Trini Lopez at PJ’s veröffentlicht. Es wurde Lopez’ erfolgreichstes Album mit Platz zwei in den US-Top 200Weitere Hits wie "La Bamba", "Michael", "Lemon Tree" etc. folgten.

Bis 1968 konnte sich Lopez mit insgesamt 13 Titeln in den Hot 100 platzieren. Auch die Hitlisten in Großbritannien (5) und Deutschland (9) verzeichneten mehrere Trini-Lopez-Titel. Lopez’ große Popularität in Deutschland veranlasste das deutsche Label Ariola, 1965 auch zwei deutschsprachige Singles herauszubringen. Mit dem Titel "Lebe wohl, Daisy Girl" kam Lopez auf Platz 39 der Musikmarkt-Charts. Bis 1970, als er bei Reprise seine letzte Single veröffentlichte, hatte Lopez etwa 50 Singles besungen und über 20 Langspielplatten herausgebracht.

Am Ende der 1960er Jahre begann Lopez als Schauspieler eine neue Karriere. Nach ersten Rollen in TV-Serien verhalf ihm sein Sängerkollege, Schauspieler und Inhaber der Plattenfirma Reprise Frank Sinatra zum Einstieg in das Filmgeschäft. Gemeinsam mit Sinatra gab Lopez sein Filmdebüt in "Marriage on the Rocks". Seine erste Hauptrolle erhielt er 1973 in dem Film "Antonio".

Neben seinen künstlerischen Tätigkeiten engagierte sich Lopez im karitativen Bereich. Er unterstützte unter anderem die Wohltätigkeitsorganisation March of Dimes, den US-Jugendverband Boy Scouts of America sowie Stiftungen gegen Krebs und Diabetes. Im US-Congress wurde Lopez für sein Engagement in den internationalen Beziehungen geehrt und zum Goodwill-Botschafter der Vereinigten Staaten ernannt. Für seine künstlerischen Leistungen wurde er neben dem Diamond Award für 100 Millionen verkaufter Alben auch mit dem Las Vegas Walk of Stars ausgezeichnet. Seine öffentlichen Auftritte im Showgeschäft setzte Lopez auch noch zu Beginn des 21. Jahrhunderts mit großem Erfolg fort. Im Jahr 2000 schloss er mit Sony International Records einen Zweijahresvertrag über die Produktion mehrerer Compact Discs ab.

Trini Lopez starb 11. August 2020 im Alter von 83 Jahren an den Folgen von COVID-19.