Телма Риттер родилась в Бруклине 14 февраля 1905 года. Желание стать актрисой у неё появилось ещё в юности. Она участвовала в школьных театральных пьесах, а также выступала с небольшими театральными труппами, а сразу после окончания школы поступила в Американскую академию драматического искусства. После окончания академии Риттер так и не занялась профессионально актёрской карьерой, так как в 1927 году вышла замуж за Джозефа Морана и посвятила себя воспитанию двух детей.
В начале 1940-х годов Риттер возобновила свою карьеру, став ведущей на радио. Затем она некоторое время была актрисой в театральной труппе, а в 1947 году состоялся её дебют в кино. Первая роль 45-летней Телма Риттер была в фильме «Чудо на 34-й улице», а во второй раз в кино она появилась спустя два года в фильме «Письмо трём жёнам». Популярность к актрисе пришла в 1950 года после роли Бирди Кунан в фильме «Всё о Еве». Эта роль, так же как и следующая в фильме «Брачный сезон» (1951), принесла ей номинацию на премию «Оскар» за лучшую женскую роль второго плана.
После этого, на протяжении почти двух десятилетий, Телма Риттер продолжала много сниматься в кино, работать на телевидении и в театре. В 1954 году она, вместе с Бобом Хоупом, была ведущей 27-ой церемонии вручения премии Киноакадемии. За свои последующие роли Риттер ещё четыре раза выдвигалась на «Оскар», став при этом, наряду с Деборой Керр, рекордсменкой по числу номинаций, но заветную премию она так ни разу не получила. Примечательными для Киноакадемии стали её роли в фильмах «С песней в моем сердце» (1952), «Происшествие на Саут-Стрит» (1953), «Интимный разговор» (1959) и «Птицелов из Алькатраса» (1962). В 1958 году она была удостоена премии «Тони» как лучшая актриса в мюзикле «Новая девушка в городе».
В 1968 году, вскоре после роли в «Шоу Джерри Льюиса», у Телмы Риттер случился инфаркт, который впоследствии привёл к её смерти 5 февраля 1969 года, за девять дней до её 64 дня рождения.