Nina Arianda è diventata una delle attrici più richieste di New York, dopo il sorprendente debutto sui palcoscenici di Off-Broadway nello spettacolo di David Ives "Venus in Fur," accanto a Wes Bentley, interpretazione che le è valsa il premio Clarence Derwent (della Actors Equity Association) come "Migliore Giovane Promessa," e un premio Theater World per "il Miglior Debutto della Stagione di Broadway o Off-Broadway." È stata anche candidata al premio Lucille Lortel e a quello dell'Outer Critics Circle. Dopo il successo a teatro, Arianda ha interpretato il film diretto da Vera Farmiga Higher ground, presentato in anteprima al Sundance Film Festival del 2011, il film in uscita diretto da Tom McCarthy Mosse vincenti, e quello diretto da Brett Ratner Tower heist. Nello stesso anno è diretta da Woody Allen nel romantico Midnight in Paris. Ha anche fatto parte del cast di Rob the Mob con Michael Pitt, Lucky Them con Toni Collette, La scomparsa di Eleanor Rigby di Ned Benson, con James McAvoy e Jessica Chastain, The Humbling di Barry Levinson, con Al Pacino e Greta Gerwig. Più di recente è apparsa in Florence di Stephen Frears.
Di recente Nina ha recitato a Broadway in "Follia d'amore", il celebre dramma di Sam Shepard.
Per la televisione, ha lavorato in Horace and Pete, Master of None, Hannibal, The Good Wife, Hostages e 30 Rock.