Urodził się jako syn właściciela ziemskiego w Nossendorf na Pomorzu, po wojnie należącym do NRD. Wychowywał się w Niemczech, w których władzę sprawowała partia nazistowska. Jako nastolatek bywał często w Berlinie Wschodnim, gdzie poznał Bertolda Brechta. Kamerą 8 mm rejestrował próby Brechta w Berliner Ensemble.
W 1953 Syberberg przeniósł się do Niemiec Zachodnich, studiował literaturę i historię sztuki w Monachium. Doktorat obronił w 1962 pracą zatytułowaną O absurdzie w twórczości Dürrenmatta, pisarza którego sztuki teatralne, powieści kryminalne i satyryczne teksty wywoływały wśród publiczności burzliwe teoretyczne debaty. Po opuszczeniu uniwersytetu objął posadę asystenta dyrektora monachijskiego teatru Münchener Kammerspiele, a począwszy od 1963 zaczął reżyserować filmy dla bawarskiej telewizji Bayrischer Rundfunk, dla której na przestrzeni lat stworzył ponad 80 filmów dokumentalnych. Za film Fritz Kortner spricht Monologe für eine Schallplatte (Shylock) otrzymał w 1966 złotą nagrodę Deutscher Filmpreis w kategorii krótkiego metrażu, pierwsze z wielu późniejszych wyróżnień.
Choć był starszy wiekiem od wielu reżyserów Nowego Filmu Niemieckiego, obecnego w kinematografii w latach siedemdziesiątych, przypisywano go do tego nurtu po trosze z powodu okresu na jaki przypadła jego artystyczna kariera, po trosze z uwagi na oryginalną estetykę jego twórczości. Najbardziej charakterystyczne z jego filmów badają historię Niemiec XX wieku, jak Winifred Wagner i historia domu Wahnfried 1914-1975, którego bohaterkę, synową Richarda Wagnera łączyła bliska przyjaźń z Hitlerem. Nakręcony w 1972 Ludwig - requiem dla dziewiczego króla, to pierwszy film trylogii traktującej o stu latach historii Niemiec. Drugi film, Karl May, poświęcony najlepiej sprzedającemu się niemieckiemu autorowi wszechczasów, powstał dwa lata później. Ostatnia część trylogii, Hitler, film z Niemiec jeszcze do niedawna budził w Niemczech ogromne kontrowersje, w dużej mierze z uwagi na opis Trzeciej Rzeszy jako konsekwencję lub późny owoc niemieckiego romantyzmu.
Pomimo stopniowego wygaśnięcia Nowego Filmu Niemieckiego, Syberberg tworzył filmy aż do lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych dwudziestego stulecia. Jego dzieła rzadko kiedy bywały konwencjonalne czy komercyjne, zawsze jednak ambitne i olśniewające. Jest twórcą nie tylko na wskroś oryginalnym lecz także najbardziej kontrowersyjnym wśród reżyserów Nowego Filmu Niemieckiego. Z tego też względu uważany jest za prekursora nowej fali filmu eksperymentalnego w Niemczech.