Stephan Winkler wurde 1967 in Görlitz geboren. Er studierte von 1985 bis 1991 Komposition und Violoncello an der Hochschule für Musik Hanns Eisler in Berlin. 1990 gründete er ECHO, das erste Ensemble für zeitgenössische Musik an dieser Insitution, das er bis 1999 leitete.

Seit 1991 ist er Komponist und lehrt an der Hochschule für Musik Hanns Eisler Berlin und an der Musikschule Berlin-Kreuzberg. Er dirigiert ferner regelmäßig Berlins führende Ensembles für zeitgenössische Musik. Winkler unterrichtete 2015/16 als Gastprofessor an der Universität Mozarteum Salzburg Komposition; gegenwärtig lehrt er Musiktheorie und Komposition an der Barenboim-Said Akademie.

1991 erhielt Winkler von der Akademie Schloss Solitude in Stuttgart Reisestipendien für Wien, Venedig, London und Paris. Von 1994 bis 1995 lebte er in New York und hatte ein Postgraduiertenstipendium des DAAD für die Princeton University. 1999/2000 war er Artist-in-residence an der Cité International des Arts in Paris.

Er gründete im Jahr 2000 zusammen mit seinem Komponistenkollegen Michael Beil SKART und produzierte eine Reihe von audiovisuellen Konzeptkonzerten an außergewöhnlichen Orten, darunter im deutschen Außenministerium, dem FIFA Football Globe (nach Buckminster Fuller) und dem Brandenburger Tor. 2008 war er Stipendiat der deutschen Akademie Villa Massimo in Rom und 2010 Artist-in-residence am Goethe-Institut in Prag.

Unter Winklers Kompositionen finden sich eine Oper (die 2014 uraufgeführt wurde), vier Werke für großes Orchester (eines davon mit Kinderchor), eine Reihe von Kammermusikwerken (von denen viele auch elektroakustische Teile und Video enthalten), ein kleines Musiktheaterwerk für Kinder, sowie Werke anderer Genres.

Seine erste CD erschien 1998 gemeinsam mit dem Schriftsteller und Rezitator Max Goldt. 2005 brachte WERGO/Schott eine DualDisc (CD/DVD) mit hochwertigen Aufnahmen drei seiner wichtigsten Kammermusikwerke heraus.