Писал в диапазоне от эпиграмм до исторических поэм, его стихи характеризуют соединение лиризма, эпичности, использования монологичности и диалогов, ролевой лирики, сказового и песенного фольклорного начал. Стихи были положены на музыку. Автор поэтических переводов с украинского, белорусского, литовского, грузинского и сербохорватского языков. Его собственные стихи так же переводились на украинский. Мать поэта, Ольга Ивановна, была младшей дочерью вельможного пана И. И. Руто-Рутенко-Рутницкого. Ребенок был рожден вне брака и усыновлен Борисом Михайловичем Кедриным, бухгалтером Екатерининской железной дороги и мужем сестры матери Людмилы. От них младенец получил отчество и фамилию. Когда мальчику минуло 6 лет, семья поселилась в Екатеринославе. После смерти в 1914 году приёмного отца, Дмитрий остался на попечении матери Ольги, работавшей делопроизводителем, тёти Людмилы Ивановны и бабушки Неонилы Яковлевны. Литературным воспитанием Дмитрия занималась бабушка, страстно любившая стихи, привившая внуку любовь к поэзии. Она читала ему из своей тетради Пушкина, Лермонтова, Некрасова, а также в подлиннике — Шевченко и Мицкевича. Бабушка Неонила стала первой слушательницей стихов внука. В 1916 году его 9-летним отдали в коммерческое училище, где он изучал литературу, историю, философию, географию и ботанику, труды из различных областей науки. Ещё в коммерческом училище юноше удавались эпиграммы и стихи на злобу дня. В 1922-24 гг. Дмитрий Кедрин учился в Екатеринославском железнодорожном техникуме, серьезно увлекался поэзией и театром. Не закончив учебу по слабости зрения (минус 17), начал работать репортёром в газете «Грядущая смена». В литературно-художественном журнале при газете печатались его патриотические стихи, очерки о передовиках промышленного города и фельетоны. Он также побывал на всех выступлениях Маяковского во время его приезда в Екатеринослав. К 1925 году, когда Кедрин впервые поехал в Москву, его стихи печатались уже в журналах «Прожектор», «Молодая гвардия» и «Комсомолия», газетах «Комсомольская правда» и «Юношеская правда». В 1929 году Дмитрий Кедрин был осужден сроком на 2 года и заключён в тюрьму «за недонесение известного контрреволюционного факта»: отец его приятеля был деникинским генералом, а Кедрин знал об этом, но не сообщил о данном факте в органы власти. Через 15 месяцев был досрочно освобождён. Женился на Людмиле Хоренко, приехавшей в Днепропетровск из Жёлтых Вод, с которой был уже знаком 4 года, В 1931 году Дм. Кедрин вслед за друзьями-поэтами Михаилом Светловым и Михаилом Голодным переехал в Москву. С женой обосновался в полуподвале старого двухэтажного дома на Таганке в Товарищеском переулке, 21. После рождения дочери в декабре 1934 года семья Кедриных переехала в подмосковный посёлок Черкизово Пушкинского района. Работал в заводской многотиражке «Кузница» мытищинского завода «Метровагонмаш», затем литературным консультантом при издательстве «Молодая гвардия» и одновременно внештатным редактором в Гослитиздате. В 1939 году принят в Союз писателей СССР. В начале Великой Отечественной войны Дмитрий Кедрин пытался добровольцем уйти на фронт. Однако в армию не взят из-за плохого зрения, но эвакуацию с семьей не уехал. Продолжая в Черкизово заниматься переводами из поэзии народов СССР, которые печатались в газетах, в т.ч. в «Правде». Выехать на фронт удалось только в мае 1943 года. В течение 9-ти месяцев работал корреспондентом авиационной газеты 6-й воздушной армии «Сокол Родины» на Северо-Западном фронте. Публиковал очерки о подвигах лётчиков, а также сатиру под псевдонимом "Вася Гашеткин". За это время прислал домой жене 75 номеров газеты, где было напечатано около 100 его стихотворений. Много писал об Украине и её героях, стихи, посвящённые Киеву, Харькову, Днепру, Днепропетровску. Сразу после войны, летом 1945 года, вместе с группой литераторов Кедрин ездил в творческую командировку в Молдавию 18 сентября 1945 года поэт трагически погиб под колёсами пригородного поезда, как считалось, по пути домой из Москвы в Черкизово. По распространённой версии, был выброшен преступниками из тамбура вагона).

В творчестве Дмитрия Кедрина наряду с песенными стихами о природе много публицистики и сатиры, и стихотворений повествовательных, часто исторического содержания. В его ясных и чётких стихах, где умело соблюдена мера в образном воссоздании духа и языка прошедших эпох, отражены страдания и подвиги русского народа, подлость, свирепость и произвол автократии. Единственный прижизненный поэтический сборник Кедрина «Свидетели» вышел в 1940-м году. Следующая книга избранных стихов и поэм Д. Кедрина вышла в 1947 году и впоследствии много раз переиздавалась с дополнениями. Одним из наиболее значительных произведений является стихотворная драма «Рембрандт» (1940) о великом голландском художнике, опубликованная в сокращенном варианте в трёх номерах журнала «Октябрь» за 1940 год. Полный авторский текст драмы опубликован в авторской книге «Дума о России» в 1990 году. В 1970-80-х годах постановка была осуществлена в театрах России как драмы и однажды — как оперы. Поэму читали по радио и телевидению. В жанре драмы в стихах до войны была написана «Параша Жемчугова».Над трагической историей крепостной актрисы Кедрин работал около 10 лет. Но текст бесследно исчез осенью 1941-го вместе с чемоданом рукописей в неразберихе, когда семья с двумя детьми готовилась к эвакуации В 1933 году Кедрин начинает и только через 7 лет заканчивает поэму «Свадьба» (опубликована через 30 лет) о всесокрушающей силе любви, перед которой не устояло даже сердце Аттилы, предводителя гуннов, который умер в ночь своей свадьбы, не выдержав нахлынувших и неведомых ранее чувств. Действие поэмы разворачивается на фоне масштабной картины смены цивилизаций и содержит в себе характерное для Кедрина историософское осмысление происходящих перемен. В 1935 году Кедрин написал «Приданое», версию печальной судьбы поэта Фирдоуси. По мнению литературоведа Юрия Петрунина, Кедрин оснастил поэму автобиографическим подтекстом, усилил её звучание собственными переживаниями и мрачными предчувствиями. Во время Великой Отечественной войны историко-патриотическая тема преобладает в поэзии Кедрина. Он создает поэмы «Дума о России» (1942), «Князь Василько Ростовский» (1942), «Ермак» (1944) и др. Он заявляет о себе и как крупный поэт-лирик: «Красота», «Аленушка», «Россия! Мы любим неяркий свет», «Мне все мерещится поле с гречихой...». Он начинает создавать поэму о женщинах трагической судьбы — Евдокии Лопухиной, княжне Таракановой, Прасковье Жемчуговой. Все отчетливее в его стихах звучат православные мотивы.