Les défis médicaux auxquels Vincent D’Onofrio est confronté incluent l’autisme et la dyslexie. Pendant son passage dans Law and Order: Criminal Intent, il s'est effondré à plusieurs reprises en raison de l'épuisement et son poids a fluctué. Pendant le tournage de Full Metal Jacket, il s'est blessé au genou et a dû être opéré.
D'Onofrio s'est effondré alors qu'il travaillait sur Law and Order: Criminal Intent le 10 novembre 2004. Quelques jours plus tard, il s'est à nouveau effondré chez lui. Les médecins lui ont diagnostiqué un épuisement après son admission à l'hôpital.
La lourde charge de travail de l'acteur est probablement à l'origine de ces effondrements, car les séries télévisées ont souvent des horaires de tournage qui peuvent obliger un acteur à travailler 14 heures par jour. Bien que de nombreux acteurs aient inscrit dans leurs contrats un maximum de scènes quotidiennes, D’Onofrio ne l’avait pas fait à l’époque, car la plupart de son expérience antérieure concernait le cinéma. Avant de s'effondrer, au lieu de se reposer pendant la pause après la saison précédente de la série, D'Onofrio a également travaillé sur un court métrage Five Minutes Mr. Welles. Un producteur de Law and Order a souligné la personnalité pratique de D’Onofrio et que cela augmente sa charge de travail.
Né le 30 juin 1959, D'Onofrio était un enfant timide dont les parents ont divorcé très tôt dans sa vie. Il est réputé pour ses capacités en tant qu'acteur de personnage. Pour l’un de ses premiers rôles majeurs en tant que soldat Leonard Lawrence dans le film Full Metal Jacket, D’Onofrio a pris 70 livres. Il a perdu la majeure partie de son poids en neuf mois.