Née en 1975 près de Détroit dans le Michigan, Elizabeth Reaser manifeste très tôt son désir de devenir actrice. Une fois son diplôme de fin d’études secondaires en poche (et après avoir abandonné l’université au bout d’un an), elle s’inscrit dans la célèbre école d’art dramatique "Juilliard School of Drama", dont elle sort diplômée en 1999. Elle débute alors sa carrière en jouant des petits rôles dans des séries télévisées (dont un épisode des Soprano). En 2000, la jeune femme connait sa première expérience cinématographique en rejoignant le casting de Danny Balint, récompensé par le Grand prix du Jury au Festival de Sundance de 2001.

L’actrice poursuit en alternant des seconds rôles pour la télévision et le cinéma, de la série New York Section Criminelle à l’hypnotique Stay de Marc Forster (Quantum Of Solace) en 2005, où elle retrouve Ryan Gosling (son partenaire dans Danny Balint), aux côtés d'Ewan McGregor et Naomi Watts. Sa capacité à alterner séries populaires et cinéma indépendant constitue une constante propre à la carrière de la comédienne, comme en témoignent ses participations à Sweet Land en 2006 (qui lui a valu le "Prix du jury" au Festival de Newport Beach), ou encore Puccini et moi (en compétition au Festival de Sundance en 2006) et Just You en 2007 (réalisé par Edward Burns, le soldat rebelle d’Il faut sauver le soldat Ryan).

Du côté du petit écran, la comédienne tient l'un des rôles principaux dans la série hospitalière Saved en 2006, avant d'interpréter une femme enceinte qui tombe amoureuse du docteur Alex Karvev (Justin Chambers) dans plusieurs épisodes de Grey's Anatomy, un programme également centré sur le milieu médical. Pour cette interprétation, d'ailleurs, elle est nominée aux Emmy Awards. Après l’échec de la série The Ex List en 2008 (où elle interprète le personnage principal), Elizabeth Reaser revient au cinéma et change à nouveau de registre en prêtant ses traits à un personnage récurrent de la saga Twilight, celui d’Esme Cullen, la mère adoptive d’Edward Cullen (Robert Pattinson). De ce fait, l’actrice partage ainsi les affiches de Twilight - Chapitre 1 : fascination (2008), Twilight - Chapitre 2 : tentation (2009) et Twilight - Chapitre 3 : hésitation (2010).

Enchaînant toujours la télévision et le cinéma, Elizabeth Reaser interprète Tammy Linnata dans six épisodes de la série The Good Wife, avant de reprendre le rôle de mère vampire dans Twilight - Chapitre 4 : Révélation 1ère partie (2011) et Twilight - Chapitre 4 : Révélation 2e partie (2012).