Em 1958, formou-se no Conservatório Nacional de Teatro, no Rio de Janeiro, e ganhou uma bolsa de estágio no Teatro Cacilda Becker (TCB), o que foi o marco inicial de sua carreira teatral.

Em 1960, Stênio ingressou no elenco da última fase do Teatro Brasileiro de Comédia (TBC), intercalando suas atuações com a atividade no Cacilda Becker. No final da década de 1960, ele já era um ator premiado em montagens inovadoras do teatro brasileiro, trabalhando com nomes como Ziembinski, Ademar Guerra, Flávio Rangel e Antunes Filho. No início dos anos de 1960, Stênio apareceu num episódio da série de TV O Vigilante Rodoviário, no papel de um vilão grileiro de terras.

Em 1972, com a mudança para o Rio de Janeiro, o ator começou a se destacar nos mais variados personagens tanto na televisão quanto no cinema, sempre atuando em produções de sucesso.

Foi casado com a atriz Cleyde Yáconis, mas enquanto a irmã da mesma, Cacilda Becker, estava em coma ele a deixou. Casou-se também com a atriz Clarice Piovesan, com quem teve duas filhas: Cássia de Gaya. Atualmente casado com a também atriz Marilene Saade (nascida no Rio de Janeiro em 11 de maio de 1968).

Em sua cidade natal (Mimoso do Sul), localiza-se o teatro que leva seu nome, o Teatro Stênio Garcia.

Em 2015, o ator acabou ganhando destaque na Internet por um fato inusitado. Ele e sua esposa tiveram fotos nuas espalhadas pelas redes sociais.