Дайан Уист родилась в Канзас-сити (штат Миссури, США) в семье военного. У Дайян есть два родных брата — Грег и Дон. В школе хотела стать балериной, но позднее во время учёбы в университете Мэриленда увлеклась театром. Университет окончила в 1969 году, получив степень по наукам и искусству.
За роль в фильме Вуди Аллена «Ханна и её сёстры» (1986) Дайан Уист получила премию «Оскар» в категории «Лучшая актриса второго плана». За этим успехом последовало участие в фильме «Пропащие ребята», а затем — роль в фильме «Родители» (1989), которая была отмечена номинацией на премию «Оскар».
В 1990 году последовали съёмки в фильме Тима Бёртона «Эдвард Руки-ножницы». Затем Уист вновь возвращается к Аллену для съёмок в фильме «Пули над Бродвеем» (1994). За эту роль Уист получила вторую награду Американской академии.
Появление Уист на сцене театра стало более редким с тех пор как она получила признание критиков за её работы в фильмах Вуди Аллена. В 2003 году Уист появилась вместе с Алем Пачино в постановке «Саломеи».
Дайан Уист никогда не была официально замужем, воспитывает двух приёмных детей (1987 и 1991 года рождения).