Née à Londres, Samantha Lang a vécu à Sidney, en Australie. Après des études de littérature française et de linguistique à Paris au milieu des années quatre-vingt, elle intègre le Sidney Institute of Technology où elle obtient un diplôme de communication visuelle.

Après un premier court métrage, Malady, librement inspiré d'un récit de Marguerite Duras, Samantha Lang rentre à l'Australian Film Television and Radio School. Elle y tourne trois courts respectivement intitulés God's bones (1993), Out (1995) et Audacious (id.).

En 1997, elle signe son premier long métrage, Le Puits, qui sera sélectionné en compétition au Festival de Cannes. Trois ans plus tard, elle dirige Susie Porter et Kelly McGillis en duo lesbien dans le thriller Cercle intime. En 2001, elle enchaîne avec la réalisation de L'Idole, drame dans lequel elle met en scène une relation troublante entre un vieux Chinois (James Hong) et une jeune fille suicidaire (Leelee Sobieski).