Dzimis zemnieka (saimnieka) ģimenē. Mācījies Plāteres pagasta un Rīgas pilsētas skolā. Nokārtoja gala pārbaudījumu Nikolaja kadetu korpusā. 1894.–1898. gadā mācījās Pirotehniskās artilērijas skolā (Пиротехническая артиллерийская школа) Pēterburgā un 1901. gadā nokārtoja virsnieka zināšanu pārbaudījumu Mihaila artilērijas skolā (Михайловское артиллерийское училище). 1908.–1909. gadā mācījās Nikolaja Ģenerālštāba akadēmijā (Николаевская академия Генерального штаба; slimības dēļ nepabeidza), 1924. un 1930. gadā – taktikas kursos Francijā.

Eduards Kalniņš bija oberfeierverkers bruņojuma ražošanas uzņēmumos (no 1898. gada), virsnieks Novogeorgijevskas (tagad Modļina Polijā) cietokšņa artilērijā (no 1902. gada). Podporučiks (1892), poručiks (1906), štābkapteinis (1909), kapteinis (07.1916.), apakšpulkvedis (12.1916.). Sākoties Krievijas–Japānas karam, virsnieks Kvantunas, pēc tam Portarturas cietokšņa artilērijā, 08.1904. kaujās E. Kalniņš tika smagi ievainots, 10.1904. kontuzēts. 12.1904., cietoksnim kapitulējot, kopā ar ierindas karavīriem E. Kalniņš brīvprātīgi devās japāņu gūstā (kā virsniekam bija atļauts nedoties), no kura atbrīvots 01.1906.

E. Kalniņš bija virsnieks Sveaborgas cietokšņa artilērijā. Pirmā pasaules kara laikā Sveaborgas cietokšņa artilērijas darbnīcu priekšnieks, vēlāk pulvera darbnīcas priekšnieks, lielgabalu darbnīcas priekšnieks. 03.1918. atvaļināts. Dzīvoja Helsingforsā (Helsinkos), no 12.1918. pildīja neoficiāla Latvijas militārā pārstāvja pienākumus Somijā.

E. Kalniņš bija formējamā Ziemeļlatvijas karaspēka artilērijas priekšnieks Igaunijā (pulkvedis-leitnants, no 17.01.1919.), vairākkārt – Ziemeļlatvijas brigādes komandiera palīgs un periodiski arī vietas izpildītājs (no 01.04.1919.). 10.06. piedalījās pēc Sabiedroto iniciatīvas organizētajās pamiera sarunās Cēsīs ar vācu spēku un Niedras valdības pārstāvjiem. No 15.07.1919. Latvijas armijas virspavēlnieka štāba priekšnieka vietas izpildītājs (18.10.1919. atbrīvots no amata pēc paša vēlēšanās), Galvenās artilērijas pārvaldes priekšnieks (no 18.10.1919.). Pulkvedis (no 10.1919.), ģenerālis (no 1925. gada).

Valdības pārstāvis sarunās ar franču ģenerāļa Anrī Albēra Nisela (Henri Albert Niessel) Sabiedroto komisiju (11.1919.), Latvijas delegācijas loceklis Baltijas valstu konferencē Helsinkos (01.1920.), sarunās ar Poliju Varšavā (03.1920.), miera sarunās ar Padomju Krieviju Maskavā un Rīgā (04.–07.1920.). Apsardzības ministrijas Padomes loceklis (no 08.1920.). Armijas artilērijas inspektors (1922–1934). Kara ministrs (05.–12.1926. un 01.–12.1928.).

1931. gadā E. Kalniņu ievēlēja Saeimā no Demokrātiskā centra saraksta (no mandāta atteicās). 01.1935. viņš tika atvaļināts sakarā ar maksimālā vecuma sasniegšanu. Dzīvoja Rīgā, aktīvi piedalījās sabiedriskajā dzīvē, darbojās dažādās organizācijās, rakstīja periodiskajos izdevumos un literatūrā par Latvijas Neatkarības kara vēsturi. Pēc padomju okupācijas 1940. gadā dzīvoja savā jaunsaimniecībā Codes pagasta Plūdoņos.

17.03.1944. parakstīja Latvijas Centrālās padomes memorandu Latviešu leģiona ģenerālinspektoram par prasību par Latvijas neatkarības atjaunošanu. 1944. gadā devās bēgļu gaitās uz Zviedriju, no 1954. gada trimdā ASV.

02.–07.1919. E. Kalniņš tieši piedalījās Igaunijas armijas pakļautībā esošā Ziemeļlatvijas karaspēka izveidošanā un periodiski pildīja arī tā komandiera pienākumus cīņās pret Padomju Latvijas armiju un vācu spēkiem Cēsu kaujās, 1919. un 1920. gadā Latvijas delegācijas sastāvā kā militārais eksperts piedalījās vairākās svarīgās starptautiskās sarunās, ieskaitot miera sarunas ar Padomju Krieviju, savukārt 20. gados un 30. gadu pirmajā pusē vadīja Latvijas armijas artilērijas vienību izveidi un modernizēšanu, ievērojams militārvēsturnieks.

Par varonību kaujās ar Japānas armiju apbalvots ar Krievijas Svētā Jura ordeni (Императорский Военный орден Святого Великомученика и Победоносца Георгия; Орден Святого Георгия; automātiski – piederība dzimtmuižniecības kārtai), IV šķira, Zelta ieročiem (Jura zobenu; Георгиевское оружие), Svētā Staņislava ordeni (Императорский и Царский Орден Святого Станислава), III šķira ar šķēpiem, Svētās Annas ordeni (Императорский орден Святой Анны), IV šķira. Par teicamu dienestu apbalvots ar Svētā Staņislava ordeni, II šķira. Par nopelniem Pirmajā pasaules karā apbalvots ar Svētā Vladimira (Oрден Святого Равноапостольного Князя Владимира), IV šķira ar šķēpiem un lenti, Svētās Annas ordeni, II šķira. Apbalvots ar Latvijas Lāčplēša Kara ordeni, II, III šķira, Triju Zvaigžņu ordeni, Igaunijas Brīvības krustu (Vabadusrist), I šķiras II pakāpe, Francijas Goda Leģiona ordeni (Ordre national de la Légion d’honneur), IV šķira, Polijas Virtuti Militari ordeni, Polijas “Polonia Restituta”, IV šķira, Polijas Drošsirdīgo krusts (Krzyż Walecznych), Lietuvas Vīta krustu (Vyčio Kryžiaus ordino Didysis kryžius), I šķiras II pakāpe, Somijas Baltās Rozes ordeni (Suomen Valkoisen Ruusun ritarikunta), I, II šķira.

E. Kalniņa sarakstītie atmiņu manuskripti glabājas Latvijas Kara muzejā un Stenforda Universitātes Hūvera institūta (Hoover Institute at Stanford University) arhīvā ASV.