Reines naît àPaterson de parents émigrés deRussie. Il est le plus jeune enfant de quatre. Ses parents déménagent d'abord dans l'État de New York, où son père tient un magasin, puis àNorth Bergen et enfin àUnion City. Reines, enfant et adolescent, s'investit dans de nombreuses activités extra-scolaires :chorales,scoutisme, éditeur en chef du journal de son école. À côté de sa carrière scientifique, il continue le chant et dans les années 1960, il chantera sous la supervision deGeorge Szell à l'orchestre de Cleveland[3].
En 1944, Reines commence à travailler dans l'équipe deRichard Feynman auLaboratoire national de Los Alamos où il devient chef de groupe en 1945. Au début des années 1950, il travaille auLaboratoire national de Hanford où il développe avecClyde Cowan la technique de détection deneutrinos qui aboutit en 1956 à la première détection de neutrinos. L'existence des neutrinos a été proposé 20 ans auparavant parWolfgang Pauli pour expliquer la perte d'énergie apparente lors d'unedésintégration β-. À partir de 1950, Reines dédie sa carrière à l'étude des propriétés des neutrinos, son travail influence toute une génération de chercheurs incluant la détection des neutrinos émis par la supernovaSN 1987A[3].
Reines prend la tête du département de physique de l'université Case Western Reserve de 1959 à 1966, puis il quitte l'Ohio pour la toute nouvelleuniversité de Californie à Irvine (UCI) en emmenant la plus grande partie de son équipe dans ses bagages. À l'UCI, Reines étend les recherches de certains de ses étudiants au développement de détecteurs de radiations utilisés en médecine pour mesurer la quantité totale de radiation délivrée au corps humain lors de traitements par irradiations.
(en)Autobiographie sur le site de lafondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — leNobel Lecture — qui détaille ses apports)