Nascida em Wichita Falls, Texas, Phyllis Coates mudou-se para Hollywood quando adolescente, com a intenção de se matricular na UCLA. Um encontro casual com Ken Murray em um restaurante de Hollywood & Vine a deixou no show de vaudeville do comediante. Ela começou como uma garota de coro e trabalhou para fazer esquetes antes de ir trabalhar para o showman veterano Earl Carroll e mais tarde fazer uma turnê com o OSU. Coates teve algumas de suas primeiras experiências com filmes em comédias curtas na Warner Brothers e depois se formou em papéis nos filmes dos anos 50. Depois de um período de uma temporada com o Homem de Aço (George Reeves em As Aventuras de Super-homem (1952)), ela começou a dividir seu tempo entre séries de TV, filmes B e seriados na Republic.