Charlene Amoia cresceu em Buffalo, Nova York, mudando-se para Las Vegas aos 15 anos. Mais tarde, ela se mudaria para Los Angeles para seguir seu amor pela atuação.
Amoia teve uma carreira de modelo de sucesso e apareceu em muitos comerciais e programas de televisão antes de conseguir o papel recorrente de Wendy, a garçonete no seriado de sucesso "How I Met Your Mother". Embora inicialmente contratado para interpretar Wendy em apenas um episódio, o personagem era tão popular com o público que o papel foi aumentado para recorrente.
Amoia apareceu em vários filmes recentes, incluindo "Seven Pounds" (2008) com Will Smith, "American Reunion" (2012) com Jason Biggs, "Birds of Prey: And the Fantabulous Emancipation of One Harley Quinn" (2020) jogando o a mãe da jovem caçadora ao lado de Margo Robbie e "The Conjuring 3" (2021) com Vera Farmiga e Patrick Wilson.
A atriz, vista como a Dra. Kate Lachman em "Grey's Anatomy", estrelou o hit indie "Fat", que estreou no Festival Internacional de Cinema de Toronto. Ela recentemente estrelou como Bessica na temporada finalmente de Matt LeBlanc, "Man with a Plan".
