Родилась 9 марта 1955 года в Риме, Италия. Её отец неаполитанец, а мать родом из Эстонии. В кино играет с 15 лет. В основном снималась в итальянском кино, но в 1980 году сыграла в британском фантастическом фильме «Флэш Гордон». В 1984 году появилась в фильме немецкого кинорежиссёра Фолькера Шлёндорфа «Любовь Свана» с Аленом Делоном. Мути работала с итальянскими режиссёрами Марко Феррери и Дино Ризи. Имеет недвижимость в Италии, во Франции и в Монако. В 1994 году Мути стала жительницей Монако. Орнелла Мути — постоянная почётная гостья Каннского кинофестиваля.
Российскому зрителю Орнелла Мути больше всего известна по фильму «Укрощение строптивого» (1980). Снялась в главной роли в фильме «Жизнь прекрасна» у советского режиссёра Чухрая.
Орнелла Мути была замужем два раза. С 1998 года актриса живет вместе с пластическим хирургом, Стефано Пиколло. У Мути две дочери и один сын.
В 2008 году Орнелла Мути запустила собственную ювелирную линию, открыв бутики в Риме, Милане, Париже, Риге, Москве и в Алма-Ате.