Andy Samberg nasceu em Berkeley, Califórnia, filho de Marjorie (Marrow), professora, e Joe Samberg, fotógrafo. Com Jorma Taccone e Akiva Schaffer, Samberg é um dos três cineastas performer em Los Angeles, Califórnia - todos amigos de infância - apelidado de The Lonely Island, cujos curtas-metragens foram exibidos no popular programa televisivo e site não televisionado. Alguns de seus curtas populares incluíram The O.C. (2003) paródia "The 'Bu" e seu piloto completo, "Awesometown". Eles conheceram Jimmy Fallon enquanto escreviam para o 2004 MTV Video Music Awards (2004), que então sugeriu que fizessem um teste para o Saturday Night Live (1975). Andy foi então escalado como apresentador, e os companheiros de Samberg na Ilha Solitária Jorma e Akiva foram contratados como escritores para o show. As contribuições mais notáveis do grupo incluem The Lonely Island: Lazy Sunday (2005), The Lonely Island Feat. Justin Timberlake: Dick in a Box (2006) e The Lonely Island Feat. T-Pain: Estou em um barco (2009).
Perto do final de sua primeira temporada no SNL, Andy começou a filmar o papel principal no filme Hot Rod (2007), o primeiro grande filme da equipe Lonely Island, com o apoio de produção de Lorne Michaels.
Em 2012, após sete anos de trabalho no SNL, Samberg renunciou ao programa. Ele originalmente não queria participar de uma série de televisão como um membro do elenco regular, mas depois de ver o roteiro de Brooklyn Nine-Nine (2013), ele não podia deixar passar. Andy interpreta Jake Peralta, o melhor detetive da 99ª delegacia de polícia do Brooklyn, que também é o mais imaturo. Em 2013, Samberg recebeu o Globo de Ouro de Melhor Ator - Série de Televisão Musical ou Comédia por sua atuação.
Em 2016, Andy estrelou o mockumentary Pop Pop: Never Stop Never Stopping (2016). Taccone e Schaffer co-estrelaram e co-dirigiram o filme.
Samberg se casou com a cantora e compositora Joanna Newsom em 21 de setembro de 2013, em Big Sur, Califórnia. Em agosto de 2017, eles anunciaram o nascimento de sua filhinha.
