Элизабет Митчел родилась в Лос-Анджелесе в 1970 году. Вскоре после рождения, еe родители переезжают в Даллас, Техас. Элизабет окончила Старшую школу исполнительских и визуальных видов искусства Б. Т. Вашингтона в театральном районе в центре Далласа. После, она получила степень BFA за свою актерскую игру в Stephens College и также продолжила свое обучение в Британском филиале Американской Академии Драмы. К тому же, она провела шесть лет за работой в престижном Центральном Театре Далласа и один год в театрах Encore Company.

До ее дебюта в большом кино, она начинала карьеру актрисы театра. Ее театральная карьера включает такие постановки как "Чикаго", "As You Like It", "A Funny Thing Happened on the Way to the Forum", "Measure for Measure", "Baby" и многие другие.

Элизабет Митчел совершила настоящий прорыв в своей актерской карьере, сыграв вторую главную роль в известном телефильме HBO "Gia" (Джиа) в паре с Анжелиной Джоли. Прекрасная игра Митчел понравилась и зрителям и критикам. Этот успех она закрепила фильмом "Frequency" (Частота), в котором играла главную роль вместе Дэннисом Куэйдом. Она также снималась в "Nurse Betty" (Сестричка Бетти) рядом с Рене Зельвегер и Грегом Киннером, а также в "The Santa Clause 2" (Санта Клаус 2) с Тимом Алленом. Последние ее роли: фильм "Running Scared" (Беги без оглядки) режиссера Уэйна Крамера и "The Santa Clause 3: The Escape Clause" (Санта Клаус 3).

На телевидении Митчел снималась в главных ролях в сериале "The Lyon’s Den" (Логово льва) вместе с Бобом Лоувом, "The Beast" (Чудовище) с Нэвином Эндрюсом, и в "ER" (Скорая помощь) в роли д-ра Лагаспи. Она также снималась в телефильме "3: The Dale Earnhardt Story" (3: История Дэйла Эрнхарта) и в сериалах "Boston Legal" (Бостонские законники), "CSI: Crime Scene Investigation" (CSI: Место преступления) и "Law & Order: Special Victims Unit" (Закон и порядок: специальный корпус).

У Элизабет есть две младшие сестры Крисси и Кейт. В декабре 2005 она pодила сына Кристофера мл.