Renée Zellweger is een geboren Texaanse. Ze studeerde er af aan de universiteit en was daarna eerst als tv-actrice actief in gevaarlijk klinkende filmpjes als A Taste For Killing en Murder In The Heartland. Ze woonde nog steeds in Texas wanneer ze haar debuut op het grote doek maakte in Dazed And Confused, de ensemblefilm van Richard Linklater. Andere bijrolletjes uit die periode zijn Reality Bites en 8 Seconds. Haar eerste hoofdrol was in de B-prent Love and a .45, een door Tarantino beïnvloede gewelddadige roadfilm, waar ze prompt een Independent Spirit Award nominatie aan over hield. Een tweede dergelijke nominatie kreeg ze voor The Whole Wide World.

Echt bekend en Hollywood-föhig werd ze pas toen ze Tom Cruise het romantische vuur aan de schenen mocht leggen in Cameron Crowe's Jerry Maguire in 1996. Haar rol van alleenstaande moeder die haar zinnen zet op Cruise leverde haar onder meer Critics Choice en National Board Of Review Awards op, samen met een Screen Actors Guild (SAG) Award nominatie.

Haar eerste Golden Globe Award kreeg ze in 2001 voor haar rol in Neil LaBute's zwarte komedie Nurse Betty. In 2004 won Renée Zellweger een Academy Award voor beste actrice in het burgeroorlogsdrama Cold Mountain, een rol waarvoor ze ook een Golden Globe, Screen Actors Guild Award en BAFTA Award kreeg. Het was het derde opeenvolgende jaar dat ze genomineerd was als beste actrice : voor haar vertolkingen in Bridget Jones Diary (2002) en Chicago (2003) ving ze echter bot wat de Academy Award betrof, maar voor de eerste Bridget Jones film werd ze ook nog genomineerd voor een BAFTA en een Golden Globe .  Voor Chicago ontving ze wel een Golden Globe en een SAG Award. Andere rollen uit die periode zijn ondermeer One True thing (met Meryl Streep en William Hurt), The Bachelor, Me, Myself and Irene (met Jim Carrey), White Oleander (met Michelle Pfeiffer) en Down With Love (naast Ewan McGregor).

In 2004 was Renée nog te zien in Bridget Jones : The Edge Of Reason en te horen in Shark Tale. In 2005 volgde dan Cinderella Man met Russell Crowe. In 2007 was Renée Zellweger te zien in Miss Potter en te horen in Bee Movie, een animatie-film waar ze terug een stemmetje insprak voor één van de personages.  In de zomer van 2008 volgde dan de komedie Leatherheads met George Clooney en eind 2009 Case 39, een thriller van Christian Alvart alsook de door Ed Harris geregisseerde Appaloosa met Ed Harris en Viggo Mortensen.

Renée Zellweger was voor de 'Lifetime' film Living Proof met Harry Connick Jr. nog uitvoerend producente.