Fille d'un architecte industriel, Norman Bel Geddes, elle débute au théâtre à l'âge de 18 ans. En 1952, elle reçoit le prestigieux prix de la Femme de l'année décerné par Hasty Pudding Theatricals USA, la plus ancienne compagnie de théâtre américaine. Ses deux plus grands rôles sur scène sont celui de Maggie dans La Chatte sur un toit brûlant de
Tennessee Williams à Broadway en 1956, et son rôle de Jean Kerr dans la comédie Mary, Mary en 1961, tous deux lui valant des nominations aux Tony Awards.
Sa carrière au cinéma débute en 1947 lorsqu'elle donne la réplique à
Henry Fonda dans The Long Night. Elle obtient une nomination à l'Oscar du meilleur second rôle féminin pour Tendresse (I remember Mama) (1948). Cependant, une santé chancelante et une enquête du comité des activités anti-américaines mettent (temporairement) un terme à sa carrière.
Sa carrière redémarre lorsque
Alfred Hitchcock lui propose des rôles dans 4 épisodes de la série télévisée Alfred Hitchcock présente (dont L'inspecteur se met à table (Lamb of the Slaughter), le premier épisode, dans lequel elle interprète une femme au foyer qui tue son mari en le frappant avec une cuisse d'agneau qu'elle fait ensuite manger aux policiers chargés d'enquêter) et un rôle important dans le film
Sueurs froides ("Vertigo" en V.O.) 1958) où elle interprète l'ex-fiancée de
James Stewart.
Elle épouse Carl Schreuer en 1944, dont elle a une fille, Susan. Ils divorcent en 1951, et elle épouse la même année le réalisateur Windsor Lewis. Elle s'éloigne des plateaux en 1966 pour s'occuper de son mari souffrant, qui meurt de cancer en 1972.
En 1978, à court d'argent, elle auditionne pour le rôle de Miss Ellie, la matriarche du clan Ewing pour le nouveau feuilleton télévisé Dallas diffusé en prime time sur CBS. Elle obtient le rôle qui la rend célèbre auprès du grand public, et qu'elle interprète jusqu'en 1990, lui valant plusieurs récompenses. Bel Geddes décide de quitter la série à la fin de la saison 1984. La production décide alors de redistribuer ce rôle, en partie parce que sans Miss Ellie, le personnage de Clayton Farlow, second mari du personnage et interprété par
Howard Keel, qui vient de rejoindre la distribution récemment, n'a plus de raison d'être. Le rôle est alors confié à
Donna Reed, qui n'incarnera le personnage que le temps d'une seule et unique saison. Les critiques et les réactions du public sont acerbes, on accuse notamment Donna Reed d'avoir transformé le personnage de « mamie » un peu démodée, créé par Bel Geddes, en retraitée glamour. A peine un an après son départ, Bel Geddes décide de rempiler, la production rompt alors le contrat de Donna Reed, qui avait pourtant signé pour trois ans.
Elle est également l'auteur de deux livres pour enfants : I Like to Be Me (J'aime être moi) (1963) and So Do I (Moi aussi) (1972).
Elle meurt d'un cancer du poumon à son domicile de Northeast Harbor, Maine le 8 août 2005.