Actrice américaine, Theresa Russell est repérée par un photographe dès l’âge de 12 ans. Elle commence sa carrière d’actrice à 19 ans dans Le dernier nabab (Kazan, 1976). Elle est ensuite face à Dustin Hoffman dans Le récidiviste (Grosbard, 1978) et confirme les espoirs placés en elle avec Enquête sur une passion (Roeg, 1980). On la retrouve chez Nicholas Roeg, qu’elle épouse, pour Eureka (1983), Une nuit de réflexion (1985) et Track 29 (1988).
Elle obtient un rôle destiné à devenir culte dans La veuve noire (Rafelson, 1987). Elle marque également les esprits dans La putain (Russell, 1991), puis Kafka (Soderbergh, 1991). Par la suite, elle enchaîne les rôles moins prestigieux. Theresa Russell est encore visible dans Sexcrimes (McNaughton, 1998), Danny Balint (Bean, 2001), Spider-man 3 (Raimi, 2007).
Elle est également présente dans des petites séries B et de nombreux téléfilms.