Татьяна Арнтгольц родилась 18 марта 1982 года в Калининграде, в семье актёров Калининградского областного драматического театра: заслуженного артиста РФ Альберта Арнтгольца и актрисы Валентины Галич. После окончания лицея вместе со своей сестрой-близнецом Ольгой поступила в Высшее театральное училище им. М. С. Щепкина.
Участвовала в телепроекте Первого канала — Ледниковый период-2 в паре с Максимом Стависким. В финале шоу Татьяна не смогла принять участие из-за беременности. Её заменила сестра Ольга Арнтгольц.
В конце 2008 года вышла замуж за актёра Ивана Жидкова. 15 сентября 2009 года у Татьяны и Ивана родилась дочь Мария.