E' uno dei più innovativi direttori della fotografia dei giorni nostri. Nel 2011 è stato candidato agli Oscar® e al premio dell'American Society of Cinematographers per il suo lavoro nel film The Social Network. Secondo Peter Travers della rivista "Rolling Stone", "le sue immagini inquietanti per la regia di David Fincher, hanno reso molto bene l'ambiguo ed oscuro senso morale del film".
La vasta cinematografia di Cronenweth comprende il film di Fincher Fight Club, recentemente giudicato dall'American Society of Cinematographers come uno dei migliori dieci film girati nel decennio 1998-2008. Tra gli altri crediti, ricordiamo One Hour Photo del regista Mark Romanek e K-19: The Widowmaker (K-19) della regista Kathryn Bigelow.
Quando non è impegnato nelle riprese dei film, Cronenweth si occupa della produzione di spot pubblicitari, affiancando registi del calibro di Spike Jonze, Michael Haussman, Michel Gondry, Francis Lawrence e David LaChapelle. La campagna pubblicitaria di Cronenweth per la Mountain Dew ha vinto nel 2001 il Premio CLIO per la migliore fotografia. I video musicali di Cronenweth hanno ricevuto diversi riconoscimenti, tra cui cinque candidature agli MTV Music Video Award per la migliore fotografia e due vittorie consecutive per i video di Macy Gray e dei Nine Inch Nails.
Originario di Los Angeles, , ha studiato Cinema presso la University of Southern California , inaugurando la sua carriera professionale come apprendista al fianco di alcuni dei più grandi direttori della fotografia cinematografica: Sven Nykvist, ASC, John Toll, ASC, Conrad Hall, ASC e suo padre Jordan Cronenweth.