Renée Pilar Estevez nasceu na cidade de Nova York em 2 de abril de 1967. Ela é a filha mais nova e única filha de Janet Sheen (nascida Templeton), uma artista, e Martin Sheen, um ator. Seus três irmãos mais velhos - Emilio Estevez (n. 1962), Ramon Estevez (n. 1963) e Charlie Sheen (n. 1965) - também atuam.
O primeiro papel de Renée como atriz surgiu em 1986, estrelando um episódio de CBS Schoolbreak Special (1984). Seu filme mais conhecido é provavelmente o cult favorito Heathers (1989), no qual ela interpretou a nerd Betty Finn. Renée teve uma participação não creditada na versão do diretor de Lethal Weapon (1987), bem como papéis em dois filmes terroristas do final dos anos 80 - a garota final Molly em Sleepaway Camp II: Unhappy Campers (1988) e a primeira vítima Linda em Intruder (1989) .
Renée Estevez estrelou vários programas de TV, incluindo Growing Pains (1985), MacGyver (1985), ABC Afterschool Specials (1972), Red Shoe Diaries (1992), JAG (1995) e The Division (2001). Ela apareceu em um papel regular como ator convidado em The West Wing (1999) como Nancy, uma assistente no Salão Oval do Presidente Josiah Bartlet (que é interpretado por seu pai Martin).
Em 2015, a última aparição de Renée na tela é The Way (2010), que foi dirigido e escrito por seu irmão Emilio, e coestrelado por Emilio e seu pai, Martin. Ela também escreveu alguns episódios do programa Anger Management (2012) de seu irmão Charlie.
Renée é casada com Jason Thomas Federico, chef e jogador de golfe, desde 11 de outubro de 1997. Ela o conheceu na California Culinary Academy, onde estudou pastelaria e ciência da panificação.
