Christina Ricci nació el 12 de febrero de 1980, en Santa Mónica, California. La más joven de los cuatro hijos de Sarah Murdoch, una modelo y agente inmobiliario, y de Ralph Ricci, abogado y terapeuta. Sus hermanos son Rafael, Dante y Pia. Sus padres se separaron en 1993, cuando ella tenía trece años; desde entonces no volvió a ver a su padre.
La familia se trasladó a Montclair, Nueva Jersey, donde se crió. Asistió a las escuelas Edgemont Elementary School, Glenfield Middle School, Montclair High School y la Morristown-Beard School. Ingresó después en la Professional Children’s School en la ciudad de Nueva York.
En Montclair, fue descubierta por un crítico de teatro local que aconsejó a sus padres hacer una prueba en el mundo del espectáculo. A los ocho años se inició como modelo infantil. Ricci fue considerada uno de los rostros infantiles más taquilleros de Hollywood. Su primera película fue a los diez años, Mermaids (Sirenas) con Winona Ryder y Cher en 1990.
Rechazó papeles como el de Rose en Titanic y el de Claudia en Entrevista con el vampiro. Se relacionó sentimentalmente con el actor Matthew Frauman, a quien conoció en el rodaje de la película No vacancy (1999). Fue nominada al Globo de Oro por Lo opuesto al sexo (1999). Trabajó en La leyenda del jinete sin cabeza (1999), de Tim Burton; Bless the child (2000), dirigida por Chuck Russell, con Kim Basinger, y The man who cried (2000).
Estrenó en el Festival de Cine de Toronto y después en los Estados Unidos, Prozac Nation (2001). Apareció en All over the guy (2001), nuevamente con Lisa Kudrow, y posteriormente en Adrenalynn (2001). A principios de 2002, estrenó Pumpkin en las salas de cine, producida por Francis Ford Coppola.
Fue la protagonista de Miranda (2002), dirigida por Marc Munden, y apareció en la serie Ally McBeal en la temporada 2002. Al año siguiente, Woody Allen la dirigió en Anything else, estrenada en el Festival de Cine de Venecia el 27 de agosto del mismo año.
En 2008 volvió a la pantalla grande encarnando a Trixie, la novia del protagonista de la película de los hermanos Wachowski Speed Racer. En enero de 2010 se anunció que la actriz protagonizaría el drama británico Bel Ami, junto al actor londinense Robert Pattinson.
En septiembre de 2012, desempeñó un papel protagónico en la serie de televisión Pan Am, ambientada en la década de 1960. Regresó a los escenarios de Broadway en abril de 2012, actuando en Sueño de una noche de verano. En enero de 2014, tomó el papel principal de Lizzie Borden en Took an ax. Un año después apareció en Lizzie Borden: The Fall River Chronicles.
En 2016, encarnó a una mujer que tiene una revelación que cambia su vida en Madres e hijas, junto a Sharon Stone, Susan Sarandon, Mira Sorvino y Courteney Cox. En 2018, se unió al thriller psicológico Distorted. En 2019, comenzó el rodaje de Escaping the madhouse. En 2021 actúa en The Matrix Resurrections, como Gwyn de Vere.
En marzo de 2022, se anunció que había sido elegida para formar parte del elenco de la serie de Netflix Wednesday, dirigida por Tim Burton. Esta serie explora los años escolares de Wednesday Addams, un personaje que Ricci había interpretado previamente en la década de 1990. La serie se convirtió en un gran éxito de audiencia cuando se estrenó en noviembre de 2022 y recibió elogios de la crítica.
En enero de 2023, Christina Ricci asumió el papel de la supervillana de DC Comics Harley Quinn, en una serie de podcasts de siete partes titulada Harley Quinn y The Joker: sound mind, que fue lanzada por Spotify. En agosto del mismo año, apareció en el video musical de Demons, una canción de la rapera y cantante estadounidense Doja Cat.
La actriz ha sido portada de revistas como Rolling Stone, Entertainment Weekly, Vogue y People, y participó en reconocidos eventos como los premios Óscar y los MTV Movie Awards.