Dès son enfance, il apprend à jouer du violon et des instruments à clavier. Après avoir fréquenté l'école de latin de Cobourg il vient compléter son instruction musicale à Gräfenroda auprès de Johann Peter Kellner. Il aura, plus tard, comme professeur, le musicien de cour Heinrich Nikolaus Gerber à Sondershausen. On ne sait déterminer avec certitude s'il a effectivement étudié auprès de Johann Sebastian Bach comme le rapporte la tradition.
Un court séjour de Kirnberger à Leipzig en 1741 est pourtant attesté, et vient en appui de cette dernière hypothèse. Après un court séjour à Dresde, il se fixe pour une plus longue période en Pologne, où il occupa différents postes, notamment en tant que claveciniste et maître de chapelle.
Au milieu de la décennie 1750-1760, Kirnberger retourne en Allemagne pour y reprendre des leçons de violon. Après une collaboration en tant que violoniste à la Chapelle royale du roi de Prusse à Potsdam, il est engagé à la chapelle de Heinrich, margrave de Rheinsberg. En 1758, il quitte ce poste afin d'assurer l'enseignement de la composition auprès de la princesse Anne-Amélie de Prusse et de remplir les fonctions de maître de chapelle et de conseiller musical à la cour de Frédéric le Grand. La plupart de ses compositions qui nous sont parvenues datent de cette époque.
Kirnberger est bien connu de nos jours pour les différents tempéraments inégaux qu'il a élaborés et décrits et qui sont utilisés dans l'interprétation « authentique » des œuvres de son époque.
Die wahren Grundsätze zum Gebrauche der Harmonie ou Les bases véritables de l'utilisation de l'harmonie
Gedanken über die verschiedenen Lehrarten in der Komposition als Vorbereitung zur Fugenkenntnis ou Réflexions sur les différentes théories de la composition pour préparer à la connaissance de la fugue
Grundsätze des Generalbasses als erste Linien zur Kompostion ou Bases de la basse continue pour aborder la composition.
Sonates pour flûte - Les Buffardins : Frank Theuns, flûte traversière ; Ewald Demeyere, clavecin ; Richte van der Merr, violoncelle (1998, Accent) (OCLC212894837)
An den Flüssen Babylons, motet pour chœur, dans : Motets des élèves de Bach - Vocal Concert Dresden ; Dresdner Instrumental-Concert, dir. Peter Kopp (2007, Carus 83.263) (OCLC465671469)
Friedrich Wilhelm Marpurg: Anmerkungen über das Allabreve des Herrn Kirnbergers. In: Friedrich Wilhelm Marpurg: Clavierstücke mit einem practischen Unterricht für Anfänger und Geübtere. Dritte Sammlung. Haude und Spener, Berlin 1763, S. 28–29.
Ruth Engelhardt: Untersuchungen über Einflüsse Johann Sebastian Bachs auf das theoretische und praktische Wirken seines Schülers Johann Philipp Kirnberger. Erlangen 1974, (Erlangen-Nürnberg, Universität, Dissertation, 1974).