Née dans le New Jersey et élevée à New York, Elizabeth Pena a été élevée dans un univers artistique.
Elle suit des cours à la High School of Performing Arts de New York, et multiplie les rôles au théâtre et les apparitions dans des publicités. A dix-sept ans, Pena décroche le rôle principal dans le film indépendant
El Super (qui remportera plusieurs prix). Quelques rôles plus tard, Peña démenage à Los Angeles où elle obtient son premier rôle commercial dans
Down And Out In Beverly Hills aux côtés de Richard Dreyfuss, Bette Midler et Nick Nolte.
On retrouve ensuite Elizabeth Pena à l’affiche de nombreux films plus ou moins commerciaux :
La Bamba,
L'Echelle De Jacob,
Rush Hour,
Lone Star (pour lequel elle obtient un
Independent Spirit Award and a Bravo Award de la meilleure actrice),
Tortilla Soup(pour lequel elle reçoit un
ALMA Award de meilleur second rôle féminin), ou encore
Les Indestructibles.
Elle tourne également de nombreux téléfilms tant en langue anglaise qu’en langue espagnole.
En 2006, on la retrouve à l’affiche de
Transamerica de Duncan Tucker, aux côtés de Felicity Huffman.