Per il grande pubblico, lei è conosciuta soprattutto per il ruolo dell'indimenticabile Frau Blücher, la bieca governante il cui nome è fonte di proverbiale spavento per tutti gli equini nel raggio di chilometri, nel classico di Mel Brooks Frankenstein Junior. Ma Cloris Leachman, classe 1926, è una stimatissima attrice con un curriculum che comprende oltre sessant'anni di attività fra teatro, cinema e televisione. Nata e cresciuta nell'Iowa, inizia a recitare nella compagnia teatrale dell'università, e all'età di vent'anni partecipa al concorso di Miss America. Trasferitasi a New York, studia recitazione presso l'Actors Studio con Elia Kazan e comincia a lavorare come attrice professionista sul palcoscenico e sul piccolo schermo.
Il debutto cinematografico avviene nel 1955, con il celebre poliziesco di Robert Aldrich Un bacio e una pistola. Fra gli anni '50 e '60 lavora in diverse pellicole, perlopiù in ruoli minori, e nel 1969 compare nella breve parte di una prostituta nel classico Butch Cassidy, di George Roy Hill. Ma la vera consacrazione arriva nel 1971, quando Cloris Leachman interpreta lo struggente ruolo di Ruth Popper, moglie trascurata di un professore di ginnastica, che intraprende una relazione clandestina con il giovane Sonny Crawford (Timothy Bottoms) nel capolavoro di Peter Bogdanovich L'ultimo spettacolo, aggiudicandosi il premio Oscar come miglior attrice non protagonista.
Nel corso dei decenni successivi, Cloris Leachman si divide continuamente fra il grande e il piccolo schermo. Per il cinema, oltre alla sinistra Frau Blücher di Frankenstein Junior (1974), recita per Mel Brooks anche nel film comico Alta tensione (1977) e compare in Texasville (1990), sequel de L'ultimo spettacolo. Ma è grazie alla televisione che la Leachman ottiene maggiori soddisfazioni, principalmente per la parte di Phyllis Lindstrom, l'amica e padrona di casa della protagonista Mary Richards, nella popolarissima serie televisiva Mary Tyler Moore. Cloris Leachman recita in Mary Tyler Moore dal 1970 al 1975; il suo personaggio ha un tale successo che fra il 1975 e il 1977 va in onda un fortunato spin-off a lei dedicato, Phyllis. Per il suo ruolo in questi due telefilm, l'attrice riceve un Golden Globe e due premi Emmy; in tutta la sua carriera la Leachman ha vinto ben otto Emmy Award (oltre a un Daytime Emmy), stabilendo un record imbattuto.
Per la televisione, Cloris Leachman lavora poi nel serial L'albero delle mele fra il 1986 e il 1988 e nella sit-com Malcolm fra il 2001 e il 2006. Negli ultimi tempi, ha interpretato piccole parti in pellicole quali La musica del cuore (1999), Avviso di chiamata (2000) e Spanglish (2004) e nel dramma tv Mrs. Harris (2005); la rivediamo sugli schermi nel cast tutto al femminile del film The women (2008), con Meg Ryan e Annette Bening, mentre poi passa al Tarantino di Bastardi senza gloria (2009).
Numerosi i film che la vedono nel cast in futuro: dal remake Gambit (2012), passando per I Croods (2013), fino a Toro scatenato 2.
Si è spenta il 27 gennaio 2021 all'età di 94 anni.
