1928 in Juditten in Ostpreußen geboren, besuchte Eberhard von Kuenheim von 1940 bis 1943 das Internat Schloss Salem und beendete die Schule nach dem Krieg mit dem Abitur.

Nach seinem Studium an der Technischen Hochschule Stuttgart mit dem Abschluss Diplom Ingenieur arbeitete er von 1954 an beim Werkzeugmaschinenhersteller Max Müller in Hannover (heute Gildemeister, Bielefeld), zunächst als Betriebs- und Verkaufsingenieur, dann als technischer Leiter.

Im Oktober 1965 wechselte er als Generalbevollmächtigter zu Quandt und war dort von September 1968 bis Ende 1969 stellvertretender Vorstandsvorsitzender der Industrie-Werke Karlsruhe (IWKA).

Im Januar 1970 wurde er als damals jüngster Vorstandsvorsitzender der deutschen Großindustrie zum Vorstandsvorsitzenden der BMW AG berufen und hatte diese Position bis 1993 inne. In diesen 23 Jahren wandelte sich das Unternehmen zu einem international agierenden Konzern und wuchs von 20.000 auf 70.000 Mitarbeiter. Der Umsatz stieg von einer Milliarde auf rund 30 Milliarden Mark.

Im Mai 1993 übernahm Eberhard von Kuenheim den Vorsitz des Aufsichtsrates der BMW AG.

Seit der Gründung der Eberhard von Kuenheim Stiftung der BMW AG im Jahre 2000 war er Vorsitzender des Kuratoriums, bis er 2010 den Ehrenvorsitz  des Kuratoriums der Eberhard von Kuenheim Stiftung übernahm. Seit 2016 ist er zudem Ehrenmitglied des Kuratoriums der BMW Foundation Herbert Quandt.