Родился 3 октября 1927 года в Ногинске Московской области.
В 1950 году окончил театрально-музыкальное училище имени А. Глазунова (мастерская И. Туманова).
В 1955 году – режиссёрский факультет ГИТИСа (мастерская А. Попова, М. Кнебель).
В 1959 году – двухгодичные режиссерские курсы при «Мосфильме» (мастерская Ю. Райзмана).
С 1947 года, в период учёбы, работал режиссёром театральной студии при Дворце культуры ЗИЛа.
В 1955 – 1956 годах — режиссёр русского драматического театра Прикарпатского военного округа во Львове. Уже после того, как окончил Театрально-музыкальное училище, потом ГИТИС, когда расстался с театром Советской Армии во Львове и пришел учиться на Высшие курсы кинорежиссеров "Мосфильма".
С 1958 года — режиссёр киностудии «Мосфильм», соавтор сценариев к ряду фильмов.
С 1964 года — педагог ВГИКа (руководитель режиссёрско-актёрской мастерской), с 1976 года — профессор.
С 1994 г. — председатель правления студии "Время" к/с "Мосфильм".
Игорь Таланкин скончался 24 июля 2010 года, ночью на 83-м году жизни в своей московской квартире после продолжительной болезни. Похоронен режиссёр 27 июля 2010 года на Даниловском кладбище Москвы.
Работы в кино
Игорь Таланкин – один из ярчайших представителей своего режиссерского поколения. Он очень полно выразил в своих фильмах философию шестидесятничества: с его фильмами на экран пришел рядовой человек с его нормальными повседневными проблемами. Пришло такое понятие, как гуманизм, - качество, принесшее нашему кино 60-х всемирную славу.
Дебютом Игоря Таланкина в кинематографе стал художественный фильм «Сережа», снятый им совместно с Георгием Данелия в 1960 году. В фильме снялись звезды советского кино – Сергей Бондарчук и Ирина Скобцева. Лента имела большой успех у зрителей и была отмечена престижными международными премиями – «Хрустальный глобус» кинофестиваля в Карловых Варах, «Золотая головка Паленке» кинофестиваля в Акапулько. Картина «Сережа» и последующие работы режиссера отличаются стремлением разгадать тайны человеческой души.
В 1962 году на экраны вышел художественный фильм «Вступление», который был удостоен Специального приза жюри на Венецианском кинофестивале и Специальной премии жюри в Каннах. Следующая картина Игоря Васильевича - «Дневные звезды» - вышла в 1966 году, и снова большой успех. Фильм получил Золотую медаль Венецианского кинофестиваля. Затем Игорь Таланкин снял двухсерийные ленты «Чайковский» и «Выбор цели», картины «Отец Сергий» и «Звездопад», которые также были удостоены наград на международных фестивалях и вошли в золотой фонд отечественного кинематографа.
Игорь Таланкин также писал сценарии к своим фильмам. К ним преимущественно писал музыку выдающийся российский и советский композитор Альфред Шнитке. Как режиссер, умеющий ценить актерское мастерство, Таланкин всегда собирал в своих фильмах выдающихся актеров. В его постоянной "труппе" была, например, Алла Демидова, и роль поэтессы Ольги Берггольц в "Дневных звездах" - в числе лучших работ этой великолепной актрисы. У него снимались Иннокентий Смоктуновский, Василий Меркурьев, Сергей Бондарчук, Антонина Шуранова, Ирина Скобцева, Владислав Стржельчик, Георгий Жженов, одну из своих первых ярких ролей сыграл у него во "Вступлении" Борис Токарев...
В 1980–1990-е годы выходят фильмы, снятые Игорем Васильевичем совместно со с его сыном, композитором и режиссёром Дмитрием Таланкиным, - «Осень, Чертаново…», «Бесы», «Незримый путешественник». В 1992 году Таланкин снял фильм «Бесы», вызвавший неоднозначную реакцию критики. Последний фильм «Незримый путешественник" режиссер создал в 1999 году, а потом целиком посвятил себя педагогической деятельности.