Après avoir étudié les arts à l'Université du Minnesota et le mime chez Etienne Decroux à Paris, Jessica Lange travaille comme serveuse à New York puis fait ses premiers pas dans le mannequinat grâce à l'agence Wilhelmina. S'orientant vers le métier d'actrice, elle est remarquée par le producteur Dino De Laurentiis qui lui offre le rôle de la jeune naufragée dans la version de John Guillermin de King Kong (1976).Trois ans plus tard, elle joue l'Ange de la Mort aux côtés de Roy Scheider dans le film musical Que le spectacle commence ! (1979) de Bob Fosse. Louée par la critique pour sa prestation de Cora dans le sulfureux Facteur sonne toujours deux fois (1981), Jessica Lange est nomimée à l'Oscar de la meilleure actrice pour Frances en 1983 et reçoit la même année l'Oscar du Meilleur second rôle féminin pour la comédie Tootsie.En 1986, elle manque de peu la fameuse statuette en or pour sa prestation de chanteuse country dans Sweet dreams de Karel Reisz, mais apparaît comme l'une des actrices les plus douées de sa génération. Elle incarne ensuite la soeur de Diane Keaton et de Sissy Spacek dans la comédie dramatique Crimes du coeur de Bruce Beresford, puis vit une romance à l'écran avec Dennis Quaid en footballeur dans Everybody's all American (1988).En 1989, Music box de Costa-Gavras lui permet de retrouver un rôle de femme forte et indépendante : elle incarne ainsi une brillante avocate de Chicago amenée à défendre son père, poursuivi pour crimes de guerre, décrochant par la même occasion une cinquième nomination aux Academy Awards. A 42 ans, Jessica Lange déploie tous ses charmes face à Robert De Niro dans Les Nerfs à vif (1991) et La Loi de la nuit (1992).1995 est une année exceptionnelle : grâce à sa prestation d'épouse scandaleuse dans Blue sky, elle se voit enfin attribuer l'Oscar et le Golden Globe de la Meilleure actrice. Apparaissant avec parcimonie au cinéma, elle donne tour à tour la réplique à Liam Neeson dans le film historique Rob Roy (1995), à Michelle Pfeiffer dans le drame familial Secrets (1997) et à Gwyneth Paltrow dans le thriller Du venin dans les veines (1998).En 2000, Jessica Lange prend les traits de la reine Tamora pour les besoins de Titus, une adaptation de la célèbre pièce de William Shakespeare signée Julie Taymor. Trois ans plus tard, elle honore de sa présence le Festival de Deauville pour la présentation en avant-première de Normal, un drame de Jane Anderson traitant du changement de sexe.
Fidèle au cinéma d'auteur, Jessica Lange travaille avec des réalisateurs comme Tim Burton, Jim Jarmusch ou encore Wim Wenders. Après Big Fish, elle rejoint le harem de Bill Murray dans Broken flowers puis donne la réplique à son ex compagnon Sam Shepard dans Don't come knocking, deux films présentés en compétition au Festival de Cannes 2005. La même année, elle incarne la mère d'une Rachel McAdams amnésique dans la lucrative comédie romantique Je te promets - The Vow.
