正室系鬆平近清之女，側室三人榮福院、松花院和正壽院。
育有五男六女：長男土井利隆、次男土井勝正、三男土井利長、四男土井利房、五男土井利直、女(名不詳)生駒正俊正室、女(名不詳)堀正次正室、女(名不詳)鬆平賴重正室、女(名不詳)井上吉政室、女(名不詳)那須資弭正室、養女(名不詳)高木正則室。
1573年3月18日，利勝出生，他是水野信元三男。家康對正室築山殿冷淡，而且利勝年幼獲許跟隨家康進行獵鷹(土井家不是三河國的譜代)。1576年(天正4年)信元因懷疑與武田氏互通消息而被處死。利勝成爲了土井利昌的養子。
7歲時與年紀相近的安藤重信及青山忠成跟隨德川秀忠，役料收入爲200表。1600年(慶長5年)跟隨秀忠參與攻擊上田城戰爭，因攻城問題浪費不少時間，未能趕及參與關原的戰役，戰後獲得武藏國500石領地。1601年就任徒頭，1602年成爲了1萬石小見川藩大名。
1604年(慶長9年)，負責處理李氏朝鮮正使呂祐吉訪日本事務。1605年(慶長10年)4月，德川秀忠上洛從後陽成天皇就任徵夷大將軍，而隨行的利勝亦在4月29日就任從五位下大炊頭，以後成爲了秀忠的左右手。
1608年成功處理日蓮宗及淨土宗的爭執。1610年1月，移封至佐倉3萬2千石。10月本多忠勝病逝，利勝成爲了秀忠的老中。1612年加封4萬5千石。大阪之役的夏之陣，跟隨德川秀忠後動，當大野治長猛攻後進行反攻，利勝取得98個首級。戰後加封6萬2千5百石，與青山忠俊及酒井忠世保護德川家康。1616年(元和2年)以秀忠名義制訂武家諸法度及一國一城令，告知衆大名戰國時代已經完結。德川家康死後葬在久能山的葬禮由利勝負責所有一切事務。
1623年(元和9年)，秀忠讓位給家光，幕後掌政，利勝與青山忠俊及酒井忠世協助家光，繼續發揮他的政治手腕。1625年加封14萬石。
1633年增封古河16萬石。1635年(寬永12年)增加武家諸法度內參勤交代規則其19條，確立幕府的支配體制。1636年制定新的貨幣寬永通寶取代原有的永樂通寶，寬永通寶在明治時代初期仍然在日本流通。1637年以中風爲由辭去老中，德川家光勸留下繼續留職。1638年病情恢復，利勝晉升成爲大老。
1644年(寬永21年)6月利勝開始臥在病牀上。7月10日在江戶城病逝，家督由利隆繼承。墓地在茨城縣古河市大手町正定寺及東京都港區芝增上寺。法號是穩譽泰翁覺玄寶地院。畫像在茨城縣古河市內正定寺收藏。
