Tea Leoni s-a născut pe 25 februarie 1966 la New York. Mama ei era medic nutriționist, iar tatăl avocat la una dintre cele mai prestigioase firme din New York. În 1988 a primit un rol în Angels 89, o continuare a celebrului Charlie’s Angels. Filmul nu a mai apărut niciodată, dar articolul care prezenta actorii în revista Life a atras atenția producătorilor serialului Santa Barbara care i-au oferit un rol.
Printre filmele cele mai de succes ale actriței se numără Jurassik Park III, The Family Man, Deep Impact și Bad Boys. Cu toate acestea celebritatea i-a adus-o serialul de comedie The Naked Truth. Tea este căsătorită cu David Duchovny.