Ванесса Редгрейв родилась в семье актёра Майкла Редгрейва и актрисы Рэйчел Кемпсон.

Её сестра — актриса Линн Редгрейв (Lynn Redgrave), её брат — актёр Корин Редгрейв (Corin Redgrave).

В детстве посещала балетную школу Рамбер в Лондоне

В 1954 году поступила в Королевскую школу драматического искусства и сценической речи.

С начала 1960-х годов Редгрейв включилась в работу ряда общественных движений: за прекращение войны во Вьетнаме, ядерное разоружение, независимость Северной Ирландии, выезд советских евреев из СССР, независимое Палестинское государство; приходит в троцкистское движение. Редгрейв баллотировалась в парламент от троцкистской Рабочей революционной партии, которую поддерживал ливийский лидер Муаммар Каддафи. В 1990-х годах участвовала в создании Марксистской партии.

В 2002 году Редгрейв внесла залог в 50 тысяч фунтов стерлингов за освобождение чеченского сепаратиста Ахмеда Закаева. Его экстрадиции добивались российские власти, обвиняя последнего в терроризме, похищении людей и убийствах. В частности, Закаев обвинялся в организации захвата заложников во время мюзикла «Норд-Ост»

В 2004 году Редгрейв вместе со своим братом основала Партию мира и прогресса и приняла участие в кампании протеста против войны в Ираке.

В 2009 году её дочь погибла на горнолыжном курорте, а в 2010 брат и сестра умерли от рака.