Née à Jacksonville, en Floride, Ashley Greene a commencé sa carrière par le mannequinat. Elle a ainsi débuté en donnant un petit coup de main à un de ses amis qui travaillait dans une boutique de mode dans sa ville natale. Elle intègre ensuite une agence de Los Angeles et travaille pour des sociétés comme Feng Junk (spécialisée dans les accessoires de mode) ou Stop Staring ! (créateur de vêtements vintage). Malgré ses contrats dans le monde de la mode, Ashley a un autre rêve : jouer la comédie. C’est en 2006 qu’elle obtient son tout premier rôle dans un film où elle donne la réplique à Jessica Biel et Christina Ricci : Home of the brave. La même année, elle joue aussi dans la série Preuve à l’appui avant d’obtenir un rôle régulier dans la série Desire qui s’arrêtera malheureusement après une seule saison.

Ashley va alors enchaîner les petits rôles passant du cinéma à la télévision. On la voit notamment dans le film King of California (dans lequel on retrouve aussi l’actrice Evan Rachel Wood) et dans la série Shark. En 2009, elle est à l’affiche de Twilight, dans lequel elle incarne une vampire, Alice Cullen, sœur du héros Edward (joué par Robert Pattinson). Dans la vie de tous les jours, Ashley adore faire du shopping, de la randonnée et s’éclater à la plage. Son film préféré est Diamants sur canapé car elle est fan d’Audrey Hepburn.