Nach dem Medizinstudium in Göttingen und Halle promovierte Reil 1782 zum Doktor der Medizin und Chirurgie. Einige Jahre als praktischer Arzt in Norden schlossen sich an. 1787 wurde ihm an der Universität Halle eine außerordentliche Professur der Medizin verliehen. Im Jahr darauf ernannte man ihn zum ordentlichen Professor der Therapie und Direktor des Klinikums, wiederum im Folgejahr zum Stadtphysikus. Er stieg überdies zu einem bedeutenden Arzt auf und trat auch als medizinischer Schriftsteller in Erscheinung. Sein Hauptwerk „Ueber die Erkenntniß und Cur der Fieber“ befasste sich mit der Fiebertheorie. Zudem gilt er mit seinen Werken als Begründer der modernen Psychiatrie. In Halle wirkte Reil neben seiner Tätigkeit als Arzt ebenfalls als Hirnanatom, Hochschullehrer, Philosoph und als Förderer im Badewesen; außerdem gründete er das erste bürgerlich-öffentliche Theater der Stadt. 1810 beteiligte er sich maßgeblich an der Berliner Universitätsgründung und wurde im Jahr darauf zum Dekan der Medizinischen Fakultät ernannt. Zur Zeit der Völkerschlacht kehrte er nach Leipzig/Halle zurück, fing sich hier jedoch einen Typhus ein, an dem er kurz darauf verstarb. Er hinterließ seine Frau und 5 Kinder. Zu seinen Ehren sind in Halle die Reilstraße, das Reileck, die Reilsbäder, der Reilshof und die Poli-Reil nach ihm benannt.