Кэрол Элейн Чэннинг (англ. Carol Elaine Channing) родилась в Сиэтле 31 января 1921 года. Её отец Джордж Чэннинг был журналистом, и вскоре после рождения дочери ему предложили новую работу в издательстве в Сан-Франциско, куда он вскоре переехал с семьёй. Перед тем как уехать учится в колледж Беннингтон, штата Вермонт, Чэннинг узнала от матери, что она приёмная дочь. Её реальными родителями оказались негритянка и немецкий иммигрант, проживавшие в штате Джорджия. Её приёмная мать рассказала всё для того, чтобы дочь в будущем не была удивлена, если у неё родится негритёнок. Кэрол Чэннинг решила это скрыть, чтобы избежать проблем в становление своей будущей карьеры.
После окончания колледжа Чэннинг переехала в Нью-Йорк, где в 1941 году началась её театральная карьера. Вскоре она дебютировала и на Бродвее, где в своей первой постановке была дублёром Ив Арден. Успех к ней пришёл в 1949 году, после роли Лорелей Ли в бродвейской постановке «Джентльмены предпочитают блондинок», где она также исполнила знаменитую песню «Diamonds Are a Girl’s Best Friend». В 1964 году актриса стала исполнительницей роли Долли Леви в оригинальном бродвейском мюзикле «Хэлло, Долли!». В том же году за эту роль она была удостоена премии «Тони» в номинации лучшая актриса в мюзикле. В 1966 году за свою работу в театрах Чикаго Чэннинг была вручена театральная «Премия Сары Сиддонс».
В кино Кэрол Чэннинг снималась довольно мало, и за свою кинокарьеру появилась только в пяти кинокартинах. Наиболее известным фильмом с её участием стал мюзикл «Весьма современная Милли» (1967), роль в котором принесла ей номинацию на «Оскар» как лучшей актрисе второго плана, и премию «Золотой глобус» в той же номинации. Помимо карьеры в кино актриса работала на телевидении, где появилась в сериалах «Лодка любви», «Где Уолли?», «Семейка Аддамс» и «Правосудие Берка».
В 1995 году Кэрол Чэннинг была вручена специальная премию «Тони» за Достижения всей жизни. Сан-Франциско провозгласил 25 февраля 2002 года Днём Кэрол Чэнниг за её активное участие в движении за права сексуальных меньшинств.
Кэрол Чэннинг четыре раза была замужем. За последнего, Гарри Куллиджиана, она вышла в 2003 году.