1966’da İstanbul Üsküdar’da doğmuştur. İlk ve ortaöğrenimini Beylerbeyi’nde tamamlamıştır. 1987’de İstanbul Üniversitesi İktisat Fakültesini bitirmiştir.
1988 yılında öğretim üyesi yetiştirmek amacıyla açılan yarışma sınavını kazanarak lisansüstü eğitim için İngiltere’ye gitmiştir. 1989’da Warwick Üniversitesi Warwick Business School’da yüksek lisansını, 1994’te Manchester Üniversitesi Faculty of Economics and Social Studies’de doktorasını tamamlamış; 1994 ile 2010 yılları arasında Sakarya Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesinde öğretim üyesi olarak çalışmıştır. 2003 ile 2010 yılları arasında aynı Fakültede dekanlık görevinde bulunmuştur.
9/4/2010 tarihinde Sayın Cumhurbaşkanı tarafından YÖK Genel Kurulunun gösterdiği üç aday arasından Anayasa Mahkemesi üyeliğine seçilmiştir.
Anayasa Mahkemesi Genel Kurulunun 19/10/2015 tarihinde yaptığı toplantıda, Anayasa Mahkemesi başkanvekilliğine seçilmiştir.
İngilizce bilen Engin Yıldırım evli ve iki çocuk babasıdır.