Moglie del regista Marco Vicario. Nel cinema dall'età di sedici anni. Dotata di una notevole bellezza, dopo una serie di film di repertorio fu "lanciata" in personaggi e film storico-mitologici (Ulisse, 1953; Elena di Troia, 1954); acquistò popolarità in Sudamerica dove andò anche a interpretare La rete, 1954, di Emilio Fernandez, opera peraltro modesta. Fra le altre interpretazioni, Sodoma e Gomorna, 1961, di Robert Aldrich e i due film prodotti e diretti dal marito Sette uomini d'oro e Grande colpo dei sette uomini d'oro, 1965-66, dopo il fallimento del tentativo intellettualistico di Le ore nude (1964).
Rossana Podestà muore nella sua casa di Roma il 10 dicembre 2013, all'età di 79 anni.
