Issue d’une famille juive, Helen Slater se passionne très jeune pour le théâtre et la musique. Elle fréquente la High School of Performing Arts de New York, où elle affine ses talents d’actrice. En 1984, à seulement 20 ans, elle obtient le rôle principal dans Supergirl, adaptation cinématographique du célèbre personnage de DC Comics. Bien que le film ne rencontre pas le succès escompté, il la propulse sous le feu des projecteurs.

La native de Bethpage enchaîne avec La Légende de Billie Jean (1985), un film devenu culte où elle incarne une adolescente rebelle luttant pour la justice. Elle joue également dans les comédies Y a-t-il quelqu'un pour tuer ma femme ? (1986), aux côtés de Danny DeVito et Bette Midler, et Le Secret de mon succès (1987), avec Michael J. Fox, ainsi que dans la romance Happy together avec Patrick Dempsey.

Dès les années 1990, Helen se tourne vers la télévision et apparaît dans plusieurs téléfilms et séries. Elle joue notamment dans Capital News, Boston Public, Will & Grace, Les Experts, Grey’s Anatomy et Private Practice. Elle prête également sa voix à Talia al Ghul dans les séries animées Batman et Justice League. En parallèle, l'actrice se consacre à la musique et sort plusieurs albums folk, dont One of These Days (2003).

Dans les années 2000, Helen Slater retrouve l’univers de Superman en incarnant Lara-El, la mère biologique de Clark Kent, dans Smallville (2007-2010). Elle trouve également des rôles importants dans Gigantic (2010 – 2011), sur les dessous de la vie des célébrités, et la teen drama The Lying Game (2011 – 2013), où elle campe Kristin Mercer, la belle-mère adoptive de Sutton Mercer et la mère biologique de Laurel Mercer.

De 2015 à 2021, Helen interprète Eliza Danvers, la mère adoptive de Kara, dans Supergirl.