Фэй Бейнтер родилась 7 декабря 1893 года в Лос-Анджелесе. Её кинодебют состоялся в 1934 году и в том же году она появилась в театрах Бродвея.
Бейнтер быстро добилась успеха и в 1938 году стала первой актрисой, которую номинировали на «Оскар» сразу в двух категориях, как лучшая актриса в фильме «Белый флаг» и лучшая актриса второго плана в фильме «Иезавель», за роль в котором она и получила награду Кинокадемии.
В 1961 году Бейнтер снялась в фильме «Детский час» вместе с Одри Хепбёрн и Ширли Маклейн, который стал последним в её кинокарьере. Роль миссис Амелии Тифорд вновь принесла ей номинацию на «Оскар», но премии актриса не получила. За свой вклад в развитии киноидустрии Фэй Бэйнтер стала обладательницей именной звезды на Голливудской аллее славы по Голливуд-бульвар 7021.
Фэй Бейнтер не стало 16 апреля 1968 года — она умерла от пневмонии в возрасте 74 лет. Поскольку её муж Реджинальд Вэнебл был военным офицером, её похоронили рядом с ним на Арлингтонском национальном кладбище.