Рене Кэтлин Зеллвегер родилась 25 апреля 1969 года в маленьком городке Кэти, пригороде Хьюстона, штат Техас, в семье Эмиля Эриха Целльвегера (дети используют англизированное произношение этой немецкой фамилии, с [z-], а не [ts-]), швейцарского иммигранта, работавшего инженером-электриком, и Челльфрид Ирен Андреассен, норвежки с саамскими корнями по происхождению и медсестры-сиделки по профессии. У Рене также есть старший брат Дрю Зеллвегер, родившийся двумя годами раньше и работающий в настоящее время на административной должности в сфере маркетинга.
Во время обучения в Katy High School Зеллвегер, занимавшаяся гимнастикой и участвовавшая в драматическом кружке, решила избрать для своего будущего актёрскую карьеру. Для этого она закончила актёрские курсы при Университете Техаса, Остин, а затем отправилась в Голливуд, где ей не удалось добиться успеха, и будущая актриса вернулась назад в родной штат.
Рене ходила на все кинопробы, проходившие в Хьюстоне, и в конце концов заполучила второстепенные роли в фильмах «Реальность кусается» с Вайноной Райдер и «Empire Records», а также главную роль в обруганном критикой и фанатами «Возвращении техасской резни бензопилой», сиквеле знаменитого фильма ужасов. На этом фильме Рене повстречалась с тоже будущей суперзвездой Мэтью Макконохи, который убедил её переехать в Лос-Анджелес и добиться там успешной кинокарьеры.
В 2005 году таблоиды всего мира сообщали одну главную новость об актрисе — её скоропалительную свадьбу с кантри-певцом Кенни Чесни и столь же скоропалительный развод по инициативе Рене по весьма щекотливой причине «обман». Брак был заключён 9 мая 2005 года и аннулирован 20 декабря того же года. Встречалась с актером Брэдли Купером.
Ролью, после которой Рене была замечена как критиками, так и широкой публикой, стала роль подружки героя Тома Круза в популярном кинофильме «Джерри Магуайер» (1996). На эту роль Рене была выбрана режиссёром фильма Кэмероном Кроу из десятка других, намного более популярных актрис, вроде Камерон Диас, Вайноны Райдер и Марисы Томей.
За ролью Дороти Бойд в «Джерри Магуайере» последовало несколько запоминающихся ролей Зеллвегер, в том числе в драме «Истинные ценности», где Рене сыграла с Мерил Стрип, а также в очень успешной среди критиков криминальной комедии «Сестричка Бетти», где Рене Зеллвегер сыграла потерявшую память официантку из Канзаса, помешанную на мыльных операх. Роль Бетти принесла актрисе победу в номинации «Лучшая актриса в комедии/мюзикле» на церемонии вручения премии «Золотой глобус» в 2001 году.
Но так или иначе, 2001 год стал для всех, и прежде всего для самой Зеллвегер, годом Бриджит Джонс: выход в прокат экранизации книги Хелен Филдинг «Дневник Бриджит Джонс» и последовавший вслед за этим огромный зрительский и критический успех фильма ознаменовал собой начало нового этапа в карьере актрисы. За роль полноватой, одинокой и неудачливой англичанки Рене Зеллвегер получила свою первую номинацию как лучшая актриса на премию «Оскар» и британскую премию BAFTA. Несмотря на то, что в прессе и среди поклонников задолго до выхода картины начали циркулировать мнения о том, что Зеллвегер «похоронит» экранизацию своей худобой (в жизни актриса никогда не страдала полнотой), Рене удалось мгновенно изменить мнение о своей кандидатуре тем, что она самоотверженно набрала 13 килограммов для роли, а потом столь же самоотверженно их сбросила. Впоследствии актриса повторила этот рискованный с точки зрения здоровья шаг для сиквела фильма «Бриджит Джонс: грани разумного» в 2004 году.
После успеха с героиней Бриджит Джонс Рене получает предложение сыграть в экранизации популярного бродвейского мюзикла «Чикаго». Картина, вышедшая в конце 2002 года и получившая шквал самых лестных отзывов от критики, а также ставшая кассовым хитом (сборы в мире 306 млн долларов при бюджете в 45 млн.) и лауреатом шести премий «Оскар», в том числе и как лучшая картина, принесла Рене Зеллвегер вторую номинацию на престижную кинопремию. В тот год статуэтку получила Николь Кидман за роль Вирджинии Вульф в драме «Часы»: по иронии судьбы следующим проектом Рене была эпическая военная драма Энтони Мингеллы «Холодная гора», в которой Зеллвегер должна была играть именно с Николь.
Однако именно этот фильм стал триумфом для Рене Зеллвегер: картина получила смешанные рецензии от ведущих критиков и не самый широкий успех в прокате, и несмотря на семь номинаций на премию «Оскар» фильму досталась всего одна статуэтка, причем получила её именно Рене Зеллвегер, как лучшая актриса второго плана. В целом успех Зеллвегер называют и причиной неудачи фильма: своим ярким исполнением роли Руби она, по мнению большинства, «украла» фильм у суперзвёздных Кидман и Лоу.
24 мая 2005 года на Аллее Славы в Голливуде появилась персональная «звезда» Рене Зеллвегер.
В 2006 году на мировые экраны вышла новая картина с участием Рене Зеллвегер под названием «Мисс Поттер». В ней Рене играет Беатрикс Поттер, известную детскую писательницу и иллюстратора; в фильме Рене снова после комедии «К чёрту любовь!» сыграла с британским актёром Юэном Макгрегором.
Кроме того, осенью 2006 года Зеллвегер приступила к съёмкам триллера «Дело 39», где она сыграла социального работника, направленного на опеку подвергаемой насилию со стороны родителей девочки (Джодель Фёрланд), и чуть позже узнающей, что девочка вовсе не так невинна, как могло казаться.
Актриса принимает участие в проекте с рабочим названием «Ребёнок Бриджит Джонс», продолжении нашумевших «дневников», где кроме неё снимутся Хью Джекман, Эмили Блант и Пирс Броснан, в качестве исполнительницы главной роли, полнеющей англичанки в возрасте. Вероятно, в основу сюжета будет положена оригинальная книга Хелен Филдинг, написанная в 2005 году.