Глория Свенсон начала карьеру в кино в 1915 году, когда ей было семнадцать лет в качестве комической актрисы на кинофирме «Кистоун», одним из владельцев и худруком которой был Мак Сеннет. Она с блеском играла в таких лентах как «Невеста из пульмановского вагона», «Её решение, или Опасная девчонка», а также вместе с Чарльзом Чаплином в фильме «Его новая работа», которого потом, в 1924 году имитировала в комедии «Управляемая мужчиной». Но её артистическая судьба связана, прежде всего, с творчеством режиссёра Сесиля де Милля, у которого она снялась в фильмах «Не меняйте мужа» (1919), «В горе и в радости» (1919), «Самцы и самки», «Зачем менять жену» (1920), «Дело Анатоля» (1921).
Став о второй половине 20-х годов одной из ведущих звёзд Голливуда, Свенсон в 1926 году основала собственную студию и снялась в фильмах «Сэди Томпсон» (1928) и «Правонарушительница» (1929), за участие в которых была дважды номинирована на «Оскар». На этой же студии Эрих фон Штрогейм снял фильм «Королева Келли» с Глорией Свенсон в главной роли.
С приходом звука актриса почти перестала сниматься в кино: после «Королевы Келли» до 1934 года снялась лишь в 6 фильмах; после семилетнего перерыва ещё раз появилсь на экране в 1941 году, но это возвращение осталось незамеченным.
В 1950 году, после очередного долгого перерыва, Билли Уайлдер вернул Глорию Свенсон в кино, предложив ей в фильме «Бульвар Сансет» роль безумной звезды немого кино Нормы Десмонд,
Этой ролью, за исполнение которой она была номинирована на «Оскара» (премия досталась Джуди Холлидей за фильм «Рождённая вчера»), Глория Сенсон вернула себе репутацию замечательной киноактрисы XX века и тем обрела вторую жизнь, теперь уже в звуковом кино. Её вновь стали приглашать сниматься, она играла на сцене, вошла в обойму телевизионных актеров — и всему этому сопутствовал успех. Кроме того, она была богатой деловой женщиной, имевшей свой бизнес. Глория Свенсон организовала в Нью-Йорке в 60—70-х годах дом моды под своим брендом.
Известно об увлечении Глории Свенсон йогой. Вместе со звёздными актёрами Рамоном Наварро, Дженнифер Джонс, Гретой Гарбо, Робертом Рейном она посещала занятия школы йоги, открытой в Голливуде в 1947 году Индрой Деви. Свою книгу «Йога для американцев» Индра посвятила именно Глории Свенсон.
В 1968 году Глория Свенсон приезжала в СССР пропагандировать вегетарианство. Последний раз Глория снялась в кино в 1974 году в небольшой роли в ленте «Аэропорт 1975» (1975).