Diane Venora ukończyła Boston Conservatory of Music oraz znaną szkołę aktorską Juilliard School. Pierwsze sukcesy odniosła na scenach teatralnych Nowego Jorku, między innymi w roli Hamleta (!) na nowojorskim Festiwalu Szekspirowskim w 1983 roku, oraz w sztukach "Wujaszek Wania" (1983), "Tomorrow's Monday" (1985) i "Largo Desolato" (1986). Na ekranie aktorka zadebiutowała w nietypowym horrorze "Wolfen" (1981) w roli policjantki Rebeki Neff prowadzącej u boku Alberta Finneya śledztwo dotyczące tajemniczych bestii terroryzujących Nowy Jork. Następnie aktorka pojawiła się jako legendarna hollywoodzka gwiazda Gloria Swanson w filmie Francisa Forda Coppoli "The Cotton Club" (1984). Do kolejnych filmów z jej udziałem należą między innymi thriller o efektach specjalnych "F/X" (1986) z Bryanem Brownem, i "Ironweed" (1987) Hectora Babenco, gdzie zagrała córkę Jacka Nicholsona, Peg. Duży sukces Diane Venora osiągnęła w filmie biograficznym "Bird" (1988) Clinta Eastwooda, o słynnym muzyku jazzowym Charlie Parkerze. Za rolę upartej żony artysty, Chan Parker, otrzymała nagrodę New York Film Critics Circle i nominację do Złotego Globu. W innym filmie biograficznym, "Surviving Picasso" (1996) aktorka zagrała Jacqueline, jedną z pięknych kobiet w otoczeniu wielkiego malarza