Jennifer O'Neill nasceu no Rio de Janeiro, Brasil, em 20 de fevereiro de 1948. Seu pai Oscar (falecido em 2009 aos 91 anos) era descendente de irlandeses e espanhóis e sua mãe Irene ("Rene") era inglesa. Enquanto Elvis Presley estava ganhando altura com a fama de seu sucesso, "Blue Suede Shoes", em 1956, em 1957 - quando Jennifer tinha nove anos de idade - colegas de escola a humilharam por causa de um par de sapatos de camurça rosa. As coisas pioraram quando seus pais se recusaram a comprar um cavalo para ela (ela sempre amou cavalos) e compraram um gato para ela.
Aos 14 anos, ela tentou o suicídio com os comprimidos para dormir de sua mãe; seus pais viram isso apenas como uma tentativa de chamar a atenção. Ela acordou de um coma de duas semanas para descobrir que o incidente havia levado seu corpo a ficar menstruada. Ela continuou a andar a cavalo sempre que podia. No entanto, aos 15 anos, ela quebrou as costas e o pescoço em três lugares quando um cavalo que montava caiu sobre ela. Não haveria mais passeios a cavalo quando sua família se mudasse de Connecticut para Nova York logo depois.
O'Neill começou sua carreira de modelo de muito sucesso na cidade de Nova York e mais tarde em Paris, também quando ela tinha apenas 15 anos, como uma forma de ganhar dinheiro para comprar seu próprio cavalo. Aos 15 anos, ela também entregou sua virgindade a um namorado de 20 anos na faculdade - "... para que ele me amasse" - que lhe dera o distintivo da fraternidade. Ela era uma estudante na Dalton School em Manhattan e entrou no Neighborhood Playhouse de Nova York para aspirantes a atores, mas desistiu para se casar aos 17 anos.
Seu primeiro filme foi For Love of Ivy (1968).Embora tenha sido um pequeno começo, ela atraiu o interesse do diretor Howard Hawks, que a escalou para estrelar ao lado de John Wayne em Rio Lobo (1970).Seu agente lutou muito para conseguir uma audição para o papel principal no sono-surpresa, Summer of '42 (1971).Esse filme deu-lhe reconhecimento nacional e internacional, apesar de ter aparecido por apenas 12 minutos;infelizmente, ela nunca mais teria um papel ou filme tão bom novamente.Ela continuou a aparecer em filmes lucrativos, embora menos aclamados pela crítica, de Lady Ice (1973) a Scanners (1981).Em 1976 esteve brevemente na Europa, onde apareceu em The Flower in His Mouth (1975) (também conhecido como "The Flower in His Mouth), como professora Elena Bardi, seu único filme europeu, em que apareceu totalmente nua.Ela também trabalhou com o diretor italiano Luchino Visconti, e teve uma atuação premiada em seu último filme, L'Innocente (1976).Aos 49 anos, ela apareceu no filme de TV a cabo do Playboy Channel, The Corporate Ladder (1997).
No entanto, ela é mais lembrada por sua campanha de décadas "Cover Girl" - em uma indústria onde algumas modelos estão "doido" aos 25 anos, ela teve uma corrida de 30 anos com este produto de maquiagem. Devido a este contrato de longa data, ela está listada no Museu Americano de História do Smithsonian Institute, Center for Commercial Advertising.
O'Neill teve seus altos e baixos, sucessos e fracassos, casamentos e divórcios e tragédias. Ela se casou com seu primeiro marido, aos 17 anos, em 1965 e teve uma filha, Aimee Rossitter. Durante seu primeiro casamento, ela se internou em um hospital psiquiátrico para tratamento de estresse mental e fez terapia de eletrochoque. O'Neill se divorciou pela primeira vez em 1971 e fez um aborto antes de se casar com seu segundo marido em 1972, desta vez com o ex-publicitário, romancista e estudante de filosofia oriental Joseph Roster, mas o casamento também terminou em divórcio, em 1974. O'Neill relata em sua autobiografia de 1999 que foi apenas aos 24 anos com seu segundo marido que ela começou a ter orgasmos, tendo "... nenhuma ideia do que uma mulher era capaz de experimentar fisicamente até este relacionamento."
O'Neill se casou com seu terceiro marido em 1975, Nick De Noia, seu produtor e coreógrafo; ele também foi o coreógrafo original dos dançarinos Chippendale. Ela se divorciou dele em 1976; ele foi encontrado morto a tiros com uma arma de grande calibre em abril de 1987.
O'Neill casou-se com o marido nº 4 em 1978 - Jeff Barry, baterista, cantor e compositor britânico ("Líder da Matilha"; "Sou um Crente"; "Açúcar, Açúcar"), mas se divorciou dele em 1979.
O'Neill então se casou com seu empresário, John Lederer, marido nº 5, em 1979 e ele lhe deu um filho, Reis. No entanto, ele também gastou todo o dinheiro dela. O'Neill sabia na época do casamento que era um criminoso condenado, mas se casou com ele mesmo assim; Lederer foi posteriormente condenada por abusar sexualmente de sua filha Aimee três a quatro vezes por semana durante mais de quatro anos. O'Neill divorciou-se de Lederer em 1983.
Ela juntou dinheiro novamente e teve um filho, Cooper, com o marido nº 6, Richard A. Alan, seu motorista de limusine, com quem ela saiu às cegas e se casou com ele em 1984. Alan foi infiel a ela com prostitutas e ela se divorciou dele em 1987, mas se casou novamente em 1993; Alan mais tarde se divorciou dela.
Aos 44 anos, O'Neill casou-se com o marido nº 7, Neil L. Bonin, em dezembro de 1992 em Travis, TX, durante uma viagem de carro pelo país, filho de cinco anos de O'Neill servindo como padrinho. O'Neill conheceu Bonin em um restaurante de Nova York e ele era 11 anos mais novo; O'Neill teve o casamento anulado em maio de 1993, após apenas cinco meses, devido à fraude que a induziu ao casamento. Ela então se casou com Mervin Sidney Louque, um produtor musical (seu oitavo marido, nono casamento) em 1996, e ela ainda está casada com ele.
Em uma entrevista de 2008, O'Neill afirmou que tinha quatro netos.
Aos 34 anos, O'Neill também sofreu um ferimento à bala. Policiais em Bedford, NY, que entrevistaram a atriz na mansão de sua propriedade em estilo francês de 25 quartos e 30 acres, relataram que em 23 de outubro de 1982, O'Neill disse que ela havia atirado acidentalmente no umbigo com cal. 38 de seu então marido John Lederer. revólver no quarto, enquanto ela tentava determinar se estava carregado.
O'Neill relata que aos 38 anos em 1986, ela se tornou uma cristã nascida de novo. Ela também descreve muitas de suas experiências de vida, incluindo seu casamento e carreira, levando um tiro, sua culpa pelo aborto e sua depressão, o abuso sexual de sua filha e o abuso de drogas de um de seus filhos, para sua mudança para seu Tennessee fazenda em 1996 e sua prisão por dirigir embriagado, em sua autobiografia de 1999, '' Surviving Myself ''.
O'Neill atuou como presidente da American Cancer Society, sendo ela própria uma sobrevivente do câncer de mama (tumor benigno), e trabalhou para outras causas de caridade, como a March of Dimes, o National Right to Life, a Retinitis Pigmetosa Foundation e a Arthritis Foundation e a campanha nacional Silent No More. Ela é uma defensora pró-vida incansável e ardente da cura para mulheres pós-aborto, tendo experimentado um aborto e nove abortos espontâneos durante o curso de ter seus próprios três filhos.
Ela escreveu seu primeiro livro, uma autobiografia "Surviving Myself", em 1999, é autora de 8 livros e continua ativa como palestrante motivacional para grupos de mulheres cristãs.
O'Neill e seu marido moram em Nashville, Tennessee, onde seus dois filhos também residem e onde ela pode, finalmente, montar a cavalo o quanto quiser em sua fazenda de cavalos chamada Hillenglade.