김하열은 고려대학교 법과대학을 졸업하고 제31회 사법시험에 합격하였다. 「탄핵심판에 관한 연구」로 고려대학교에서 법학박사 학위를 받았다. 1993년 3월부터 2008년 2월까지 헌법재판소 헌법연구관으로 근무하였다. 2008년 3월부터 현재까지 고려대학교 법학전문대학원 교수로 재직하고 있고, 2023년 9월부터 헌법재판연구원장 직을 맡고 있다. 저서로 『헌법소송법』, 『주석 헌법재판소법』(공저), 『한국 민주주의 어디까지 왔나』(공저), 『젠더와 법』(공저)이 있고, 「법률해석과 헌법재판: 법원의 규범통제와 헌법재판소의 법률해석」, 「민주주의 정치이론과 헌법원리: 자유주의적 이해를 넘어」 등의 논문이 있다.