미국의 배우이다.
강인해 보이는 인상에 체구도 큰 편이라 군인이나 여전사 역을 잘 맡는다.
저스틴 팀버레이크의 부인이기도 하다.

1982년 3월 3일, 미국 미네소타주 일리에서 태어났다. 그녀의 어머니는 종교 치료사, 아버지는 기업 컨설턴트이자 사업가이며 1985년생인 남동생이 있다.

유년기 시절, 미국 5개 주를 옮겨 살다가 마침내 콜로라도주 볼더에 정착하였다. 어릴 적부터 노래와 춤을 배웠다. 1994년, 소속사와 계약을 맺어 모델로 데뷔하였고 동시에 장학금을 받아가며 3년동안 LA에서 연기 수업을 받았는데, 이때부터 오디션을 봐왔다고 한다.

1996년, 드라마 제7의 천국에 출연하여 이름을 알렸고 1997년, 영화 율리스 골드를 통해 본격적으로 배우로서 활동을 시작하였다. 1999년, 피플지가 선정한 가장 아름다운 50인에 등극하였다. 2000년, 잡지 기어의 표지를 장식하였는데 중요 부위만을 가린 옷을 입은 채로 나와서 많은 화제를 불러내었다. 같은 해에 터프츠 대학교에 입학하였고 드라마 제7의 천국에서 시청자들에게 큰 사랑을 받았고 이후 시즌6에서 하차하였다. 대학 1년을 마치고 연기 경력을 더 쌓으려 다시 LA로 돌아갔다. 그녀는 학교를 중퇴한 것에 대해 후회하지 않는다고 밝히기도 하였다.

영화 셀룰러에서 만난 크리스 에반스와 4년 사귀다가 2006년에 헤어졌다. 다음 해인 2007년, 저스틴 팀버레이크는 카메론 디아즈와 연인 관계인데도 불구하고 그녀와 만나기 위해 헤어졌다고 한다...[3] 5년동안 만남을 이어갔지만 공식적으로 결별했다고 밝혔다. 하지만 저스틴은 인터뷰를 통해 제시카 비엘은 자신에게 있어 가장 독립적이면서도 훌륭한 사람이라는 발언을 하는 등의 애정을 보여주었고 얼마 지나지 않아 다시 재결합을 하게 되었다고 한다. 결국 2012년 10월, 그들은 이탈리아에서 성대한 결혼식을 열었다. 그녀의 결혼반지는 저스틴이 선물해준 것으로 다이아몬드 반지의 가격이 13만 달러 한화 약 1억 4600만원이라고 한다.