Niles Welch urodził się 29 lipca 1888 roku w Hartford w stanie Connecticut w Stanach Zjednoczonych. Był amerykańskim aktorem teatralnym i filmowym, aktywnym w okresie kina niemego oraz wczesnych lat filmu dźwiękowego. Studiował na Yale University oraz Columbia University, co zapewniło mu staranne wykształcenie i ogładę, które później znalazły odzwierciedlenie w jego ekranowym wizerunku.
Karierę aktorską rozpoczął na scenie teatralnej, gdzie zdobył doświadczenie w repertuarze dramatycznym i występował na Broadwayu. Wkrótce związał się z przemysłem filmowym, stając się jedną z rozpoznawalnych twarzy wytwórni Vitagraph w drugiej dekadzie XX wieku. W tym okresie występował u boku czołowych gwiazd epoki, m.in. Alice Joyce i Anity Stewart, budując swoją pozycję jako aktor o eleganckiej prezencji.
W drugiej i trzeciej dekadzie XX wieku należał do popularnych aktorów kina niemego, często obsadzanych w rolach amantów, młodych prawników, studentów i dziedziców fortun. Jego wizerunek opierał się na dystyngowanym wyglądzie i manierach, co czyniło go naturalnym wyborem do ról przedstawicieli wyższych sfer. Wystąpił m.in. w filmach „The Scarlet Letter” (1917) oraz „The Shock” (1923), które należały do ważniejszych tytułów w jego dorobku.
Wraz z nadejściem filmu dźwiękowego jego kariera uległa wyraźnemu osłabieniu. Pomimo dobrej dykcji i doświadczenia teatralnego nie utrzymał pozycji gwiazdy i w latach 30. pojawiał się już głównie w niewielkich rolach epizodycznych, często niewymienianych w czołówce. Z czasem całkowicie wycofał się z działalności filmowej.
W życiu prywatnym był związany z aktorką Dell Boone, z którą tworzył jedną z bardziej rozpoznawalnych par środowiska filmowego okresu kina niemego.
Zmarł 21 listopada 1976 roku w Laguna Niguel w stanie Kalifornia w Stanach Zjednoczonych w wieku 88 lat.
Był jednym z charakterystycznych przedstawicieli typu ekranowego eleganckiego amanta w kinie niemym. Jego wykształcenie i prezencja miały istotny wpływ na dobór ról, które odtwarzał. Przez wiele lat pozostawał związany z wytwórnią Vitagraph, należąc do jej rozpoznawalnych aktorów. Dożył późnej starości, przeżywając większość swoich rówieśników z epoki kina niemego, co czyni jego biografię przykładem długowieczności wśród pionierów amerykańskiego filmu.