Matthias Winckhler, geboren und aufgewachsen in München, studierte an der Universität Mozarteum Salzburg bei Andreas Macco, sowie in der Lied- und Oratorienklasse von Wolfgang Holzmair. Weitere musikalische Impulse erhielt er in Meisterkursen von Matthias Goerne, Markus Hinterhäuser, Graham Johnson, Christa Ludwig, Malcolm Martineau, Bejun Mehta, Michele Pertusi, Rudolf Piernay, Peter Schreier, Bo Skovhus und Breda Zakotnik. Er ist Preisträger zahlreicher Wettbewerbe, u.a. beim Mozart-Wettbewerb 2014 in Salzburg und beim Bach-Wettbewerb 2012 in Leipzig.
Von 2015 bis 2018 war er Ensemblemitglied der Staatsoper Hannover und war dort u.a. als Graf Almaviva (Mozart – Le nozze di Figaro), Papageno (Mozart – Zauberflöte), Albert (Massenet – Werther), Belcore (Donzetti – L'eslisir d'amore) und Tom (Henze – Die englische Katze) zu erleben. Im Jahr 2018 sang Matthias Winckhler den Don Fernando in Beethovens "Fidelio" mit dem Kammerorchester Basel unter der Leitung von Giovanni Antonini mit Vorstellungen u.a. im Theater an der Wien und im Théâtre du Champs-Elysées. Außerdem sang er im November 2018 den Frank in Korngolds "Die tote Stadt" am Théâtre du Capitol in Toulouse.
Konzerteinladungen führten Matthias Winckhler zu vielen namhaften Festivals, wie zu den Salzburger Festspielen, zum Kissinger Sommer, zum Bachfest Leipzig, zum Rheingau Musik Festival, zum Schleswig-Holstein Musik Festival, zu den Thüringer Bachwochen und zur Mozartwoche Salzburg.
Er arbeitete u. a. mit der Akademie für Alte Musik Berlin unter der Leitung von Peter Dijkstra, der Capella Rejal de Catalunya (Jordi Savall), dem Chor des Bayerischen Rundfunks (Howard Arman), dem Bach-Chor und -Orchester München (Hansjörg Albrecht), dem Bach Collegium Japan (Masaaki Suzuki), der Camerata Salzburg (Hans Graf), der Nederlandse Bachvereniging (Jos van Veldhoven), dem NDR Elbphilharmonie Orchester, der NDR Radiophilharmonie (Andrew Manze), dem MDR-Sinfonieorchester (Risto Joost), dem Mozarteumorchester Salzburg (Matthew Halls) und den Wiener Philharmonikern (Pablo Heras-Casado).
Als Liedsänger musiziert Matthias Winckhler mit Marcelo Amaral, Bernadette Bartos, Verena Metzger, Akemi Murakami und Jan-Philip Schulze.