Rivelatasi al grande pubblico in ruoli televisivi secondari, generalmente legati al registro comico, come quello della detective Williams nella serie mystery-comedy Only Murders In The Building, accanto a Steve Martin, Selena Gomez, Martin Short e Meryl Streep, Da'Vine Joy Randolph ha scalato anche la vetta cinematografica, arrivando a essere candidata all'Oscar, grazie al ruolo della cuoca Mary Lamb nella commedia di Alexander Payne The Holdovers - Lezioni di vita.
Notevole e di grande importanza la sua capacità di imitare vari accenti americani sul palcoscenico così come davanti all'obiettivo della cinepresa, abilità recitativa che le ha permesso di ottenere vari premi internazionali. È anche conosciuta dai colleghi per la sua tenacia e il duro lavoro dietro un'immedesimazione perfetta.

Studi
Nata e cresciuta a Filadelfia, Da'Vine Joy Randolph studia arte drammatica presso l'Interlochen Arts Camp, iscrivendosi poi alla Temple University, dove studia anche canto e canto lirico, e alla Yale School of Drama, nella quale si laurea nel 2011.

La prima candidatura ai Tony Awards
Subito dopo, viene scelta per interpretare la medium Oda Mae Brown nel musical "Ghost - The Musical" a Broadway e al London's West End, con Richard Fleeshman e Caissie Levy, che le permetterà di essere candidata al Tony Award come miglior attrice non protagonista in un musical. Il premio andrà però a Judy Kaye per "Nice Work If You Can Get It".

I film
Cinematograficamente, debutta all'interno del film Mother of George, diretta da Andrew Dosunmu, nel 2014. Poi appare nei panni di un'infermiera, accanto a Robin Williams in 90 minuti a New York nel 2017, per la regia di Phil Alden Robinson. Due anni più tardi, recita in La festa prima delle feste, poi appare nella biopic Dolemite Is My Name (2019) con Eddie Murphy, nei panni dell'attrice Lady Reed e in Kajillionaire - La truffa è di famiglia (2020), di Miranda July.
Dopo L'ultimo turno (2021), viene scelta da Lee Daniels per il biopic Gli Stati Uniti contro Billie Holiday, poi è accanto a Sandra Bullock nella commedia avventurosa The Lost City (2022), fino ad arrivare al premio Oscar come miglior attrice non protagonista col già nominato The Holdovers - Lezioni di vita (2023), grazie al quale vincerà anche un Golden Globe e un BAFTA nella stessa categoria. Lo stesso anno, interpreta la nota cantante gospel Mahalia Jackson in Rustin.

In tv
Di vitale importanza la sua carriera televisiva, che le ha permesso di lavorare in telefilm come The Good Wife, Un papà da Oscar e This Is Us, diventando una regular nel serial Selfie (2014), dove recita accanto a Karen Gillan, John Cho, Giacomo Gianniotti, Matty Cardarople e Amber Rose. Purtroppo la serie verrà cancellata dopo una sola stagione.
Appare anche in Veep - Vicepresidente incompetente (2017), Empire (2017-2018), prima di entrare nel cast di High Fidelity nel 2020, Only Murders In The Building e del controverso The Idol.

Il doppiaggio
Come doppiatrice, lavora nelle serie animate Mr. Peabody & Sherman Show dal 2015 al 2017, Madagascar - I 4 dell'oasi selvaggia dal 2020 al 2022, Tuca & Bertie e poi nel film Il gatto con gli stivali 2 - L'ultimo desiderio (2022) di Joel Crawford.