Barbara Bel Geddes grandit dans le milieu du théâtre. C'est tout naturellement qu'elle débute une carrière sur les planches à l'âge de dix-huit ans. Elle se distingue dans des pièces produites à Broadway et n'abandonnera pas ses premières amours durant sa carrière à l'écran.
Barbara Bel Geddes est avant tout connue pour son rôle d'Ellie, la matriarche charismatique de la famille Ewing dans le feuilleton télévisé Dallas, pour lequel elle a reçu plusieurs récompenses. Sa carrière au cinéma débute en 1947, dans The Long Night (Anatol Litvak). Elle se distingue dans de nombreux seconds rôles de femmes avenantes qui forcent la sympathie, sans se départir pour autant de son charme de blonde sensible. Dès sa troisième apparition à l'écran dans I Remember Mama (1948), elle est nominée aux Oscars dans la catégorie "meilleur second rôle". Elle s'illustre notamment dans Panique dans la rue (Elia Kazan, 1950) et dans Sueurs froides (Alfred Hitchcock, 1958). Dans Tendresse (G. Stevens, 1948), elle tient un tôle important qui lui vaut l'oscar du meilleur second rôle. À partir des années 1950-1960, elle se consacre à sa carrière théâtrale et se fait plus rare au cinéma, en partie à cause du maccarthysme qui sévit aux États-Unis à cette époque. Elle fait une dernière apparition à l'écran, en 1971, dans Summertree.
Barbara Bel Geddes se produit sur les planches et au petit écran. Au théâtre, elle reçoit de nombreux prix et nominations, notamment pour sa prestation dans la pièce de Tennessee Williams La Chatte sur un toit brûlant (1956), où elle tient le rôle de Maggie. À la télévision, elle reçoit de nombreux prix pour son rôle d'Ellie Ewing dans le feuilleton Dallas, de 1978 à 1991. Elle s'absente de la série en 1984 pour se remettre d'une opération cardiaque. Elle retrouve à plusieurs reprises Alfred Hitchcock dans des épisodes de sa série télévisée Alfred Hitchcock présente. Parallèlement à sa carrière à l'écran et sur les planches, elle écrit des histoires pour enfants (en 1963 et en 1972) et dessine des cartes de voeux de Noël.