1958년 5월 29일 캔사스주 토페카(Topeka) 출생. 네 명의 자녀 중 막내로, 어릴 때 전 가족이 샌 디에고로 이사한다. 대학 시절 샌디에고 한 극장의 란 극에서 댄서 역으로 출연한 것이 계기가 되어 샌프란시스코 대학 졸업 후 샌프란시스코에 있는 'American Conservatory Theatre'에서 공부와 연기 활동을 쌓게 된다. 뉴욕으로 진출한 그녀는 1987년 <코스탈 디스터번스(Coastal Disturbances)>로 브로드웨이에 데뷔하여 토니상에 노미네이트되고 클라랜스 드웨드상을 수상하였다.
TV에서 < Miami Vice>와 < Wiseguy> 시리즈에 게스트로 출연했고, 1988년 코메디 <야외 소동>에서 댄 애크로이드와 존 캔디의 상대역으로 영화에 데뷔했다. 아네트 베닝은 이 영화에서 웃음많고 호들갑스런 아내 역을 연기했다. 그리고 이듬해 밀로스 포만의 영화 <발몽>, 코미디 <헐리웃 스토리>, <그리프터스>에 출연하면서 연기력을 인정받는다.
1991년에는 <헨리 이야기>의 해리슨 포드와 공연했고, 스티브 화이트와 이혼한 뒤 <벅시>에서 공연한 워렌 비티와 재혼했다. 결혼한 후 아네트 베닝은 1994년까지 영화활동을 중단하였다. 그 공백기에 그녀는 남매의 엄마가 되었고, 최근에 다시 딸을 낳아 현제 세 명의 아이들을 두고 있다. 아네트 베닝은 분명 워렌 비티와 가정의 울타리를 세움으로써 인생 최대의 꿈을 성취했다고 공언한 바 있다. 하지만 그것이 곧 열정적으로 자기를 태우는 배우로서의 길을 그만두겠다는 의미에서 나온 것은 아니다.
아름다운 미소와 우수어린 분위기의 매력을 지닌 여배우로서 그녀는 영화활동을 재개한다. 다시 워런 비티와 공연한 리메이크작 <러브 어페어>에서 우아한 모습을 보였고, <리차드 3세>에선 엘리자베스 여왕으로 등장해 시대극에 도전하기도 했다. 마이클 더글라스와 함께 대통령과 사랑에 빠지는 로비스트로 등장한 영화 <대통령의 연인>과 스타들이 대거 출연한 팀 버튼의 영화 <화성 침공>에 출연했지만, <비상계엄>과 <인 드림스>에서 그다지 좋은 평을 얻지 못했다.
1999년 영국 출신의 신예 샘 멘더스의 영화 <아메리칸 뷰티>에서는 푼수끼 있는 아내 역을 맡아 뛰어난 호연으로 아카데미 여우주연상에 노미네이트되었다. 2005년에는 <빙 줄리아>로 골든글로브 여우주연상을 수상하여 연기력과 미모를 모두 갖춘 배우로 많은 찬사를 받았다.