Линда Карделлини родилась 25 июня 1975 года в Маунт-Проспекте, Иллинойс, выросла в итальянско-американской семье и окончила Чикагский университет искусств. Дебютировала в 1997 году в проектах «Хорошие девчонки» и «Фрирэйд». Широкую известность получила благодаря роли Сэм Тэггарт в сериале «Скорая помощь» (1998–2003), а также участию в фильмах «Фристайл» (2004), «Мой парень — псих» (2012), «Гравитация» (2013) и «Зелёная книга» (2018), за которую была номинирована на премию «Оскар» в категории лучшая актриса второго плана.
В 2019–2022 годах сыграла Лору Бартон в киновселенной Marvel, появившись в «Мстителях: Финал» и сериале «Соколиный глаз». Среди последних работ — фильмы «Мёртвые по прибытии» (2022), «Ночной дом» (2023) и сериал «Охотники» (2020–2023). С 2009 года замужем за сценаристом Кристианом Тейлором, у пары есть дочь. Линда увлекается йогой, путешествиями и занимается благотворительностью, поддерживая активную творческую карьеру в различных жанрах кино и телевидения.