Angie Harmon nasce ad Highland Park, una cittadina sita a circa 6 km a nord di Dallas (nel Texas), il 10 agosto del 1972, figlia di Lawrence Paul “Larry” Harmon, un infermiere statunitense di origini irlandesi, e di Daphne Demar Caravageli, una casalinga statunitense di origini greche, che si separarono quando era piccola. Dal 1995 è conosciuta per il ruolo in Baywatch Nights dove ha interpretato Ryan McBride e per aver interpretato Abigail Abbie Carmichael in Law & Order – I due volti della giustizia.
Nel 2000 è stata la voce di Barbara Gordon nel film d’animazione Batman of the Future: Il ritorno del Joker. Nel 2001 è stata protagonista insieme a Charlie Sheen nel film commedia Posta del cuore. Fra 2007 e 2008 ha lavorato nella serie televisiva Women’s Murder Club, nel ruolo della protagonista Lindsay Boxer.
Dal 2010 al 2016 è stata la protagonista della serie poliziesca Rizzoli & Isles, nel ruolo del detective Jane Rizzoli.
Nel 2001 si è sposata con il giocatore di football americano Jason Sehorn, da cui ha avuto tre figlie: Finley Faith (2003), Avery Grace (2005) e Emery Hope (2008). Si sono separati nel 2014 e nel 2016 hanno ufficializzato il divorzio. Dal 2019 è legata all’attore Greg Vaughan.
