Родился 20 декабря 1896 года (1 января 1897) (по другим источникам — 1 января 1900) в Ташкенте (ныне в Узбекистане).
С 1919 года — актёр узбекской театральной труппы имени К. Маркса, затем в театрах Самарканда, Намангана. В 1923—1927 годах создал ряд театральных коллективов в Ташкенте.
В 1930 году окончил Узбекскую драматическую студию в Москве, после чего работал в Государственном узбекском театре драмы им. Хамзы в Ташкенте (с 2001 — Узбекский национальный академический драматический театр).
Один из организаторов Омского театра музыкальной комедии (ныне Омский государственный музыкальный театр), некоторое время был его художественным руководителем. Позже руководил Самаркандским и Наманганским областными музыкально-драматическими театрами.
С 1927 года деятельность актёра связана главным образом с узбекским кино, где сыграл большое количество характерных ролей на киностудии «Узбекфильм». Известен как мастер эпизодических ролей.
Член Союза кинематографистов Узбекской ССР.
Член КПСС с 1945 года.
Рахим Пирмухамедов умер 15 февраля 1972 года в Ташкенте. Похоронен на Чигатайском кладбище