Estuda pintura com Ivan Serpa no Museu de Arte Moderna do Rio de Janeiro (MAM-RJ), entre 1964 e 1965. Em 1965, produz a capa do livro A Amazônia e a cobiça internacional, de Artur Cezar Ferreira Reis, seu primeiro trabalho gráfico. Começa a trabalhar como desenhista técnico e programador visual na Eletrobrás, em 1967. Em 1969 apresenta seus Condutores de Percepção, formados por objetos do cotidiano dispostos em estojos, que constituíram importante referência para o desenvolvimento de sua obra nos anos seguintes. Cria cenários e figurinos para a peça A lição, de Eugene Ionesco, dirigida por Ronaldo Tapajós, em 1970.  Exibe três objetos-caixas no Salão de Verão do MAM-RJ, que foram adquiridas pelo colecionador Gilberto Chateaubriand no ano de 1971. Neste ano e no seguinte, leciona arte e percepção visual no Instituto Villa-Lobos, no Rio de Janeiro.Em 1973 realiza exposição individual no MAM-RJ, composta por 21 desenhos e 13 caixas-objetos, que foi elogiada por críticos como Ronaldo Brito, Walmir Ayala, Roberto Pontual e Frederico Morais, recebendo o Prêmio Anual de Viagem, concedido pela Associação Brasileira de Críticos de Arte (ABCA). Participa de sua primeira mostra coletiva internacional, em 1974, Artista gráfico brasileño hoy, promovida pelo Itamaraty em Barcelona, na Espanha. No ano seguinte, realiza a mostra individual A natureza dos objetos, no Museu de Arte de São Paulo (Masp), na qual apresenta desenhos, objetos e fotografias produzidos desde 1969. Entre 1975 e 1976 atua como coeditor da revista Malasartes, que em seus três números publicados promoveu o debate sobre questões ligadas à linguagem artística, bem como ao circuito e mercado das artes plásticas. Preocupações semelhantes são encontradas no número único do jornal A parte do fogo, publicado em 1980, do qual também foi coeditor. Na década de 1980 passa a se dedicar mais à criação de esculturas e instalações, realizando ainda desenhos e vídeos. Em 1983 recebe sala especial na 17ª Bienal Internacional de São Paulo, onde exibe a instalação A Velocidade. No mesmo ano, iniciou colaboração gráfica com o jornal Folha de São Paulo. Participa, em 1984, da 1ª Bienal de Havana (Cuba) e da mostra coletiva Abstract Attitudes, no Center for Inter American Relations, em Nova York.  Reside em Nova York entre 1985 e 1986. EM 1990 realiza sua primeira exposição individual na Europa, na Pulitzer Art Gallery, em Amsterdã (Holanda). No Brasil, ganha o Prêmio Brasília de Artes Plásticas, conferido pelo Museu de Arte de Brasília.

Principais exposições individuais: 1975 – Galeria Luisa Strina, São Paulo, SP. 1979-2004 – Diversas mostras no Gabinete de Arte Raquel Arnaud, São Paulo, SP. 1980 – Ping-Ping, na Galeria Saramenha, Rio de Janeiro, RJ. 1988 – Waltercio Caldas: esculturas, Galeria Sérgio Milliet, Rio de Janeiro, RJ. 1991 – Waltercio Caldas: esculturas e desenhos, na Kanaal Art Foundation, Kortrijk, Bélgica. 1995 – Centre d'Art Contemporain, Genebra, Suíça. 1997 – Waltercio Caldas: esculturas, Galeria Javier Lopes, Madri, Espanha. 2005 – Galeria Denise René, Paris, França.

Principais exposições coletivas: 1967 – Desenhos, Galeria Gead, Rio de Janeiro, RJ - primeiro prêmio. 1975 – Waltercio Caldas, Rubens Gerchman, Carlos Vergara, e José Resende, Museu de Arte Contemporânea de Campinas (MACC), Campinas, SP. 1982 – Brasil 60 Anos de Arte Moderna: Coleção Gilberto Chateaubriand, Centro de Arte Moderna José de Azeredo Perdigão, Lisboa, Portugal / Barbican Art Gallery, Londres, Inglaterra. 1983/87/89/96/98 – 17ª, 19ª, 20ª, 23ª e 24ª Bienal Internacional de São Paulo, Fundação Bienal, São Paulo, SP. 1992-93 – Latin American Artists of the Twentieth Century, Centre Georges Pompidou, Paris, França / Estación Plaza de Armas, Sevilha, Espanha / Kunsthalle Cologne, Colônia, Alemanha / MoMA, Nova York, EUA. 1997/2001 – 1ª e 3ª Bienal de Artes Visuais do Mercosul, Porto Alegre, RS. 1997-98 – Tridimensionalidade na Arte Brasileira do Século XX, Itaú Cultural, São Paulo, SP / Belo Horizonte, MG / Brasília, DF / Penápolis, SP. 2003 – Arco/2003, no Parque Ferial Juan Carlos I, Madri, Espanha.