Holliday terlahir sebagai Judith Tuvim (Bahasa Ibrani: tovim berarti baik, Yiddi: yomtoyvim berarti Hari Suci, lit. "hari baik") di New York City, dia adalah satu-satunya anak dari Abe Tuvim dan Helen (née Gollomb) Tuvim,[2] yang keduanya keturunan YahudiRusia.[3] Ayahnya merupakan Direktur Eksekutif Yayasan Dana Nasional Yahudi Amerika (1951-1958, meninggal akibat kanker).[4]
Dia dibesarkan di Sunnyside, Queens, New York dan lulus dari Julia Richman High School. Ibunya sebelumnya telah bercerai.[2]
Pada tahun 1948 Holliday menikahi pemain klarinet, produser televisi dan musik klasik serta akademisi David Oppenheim, yang dengannya ia dikaruniai seorang putra, editor film Jonathan Oppenheim, sebelum pasangan itu bercerai pada tahun 1958. Dia memiliki hubungan jangka panjang dengan musisi jazz Gerry Mulligan, namun keduanya tidak pernah menikah.[5][8]
Dia meninggal karena kanker payudara pada tanggal 7 Juni 1965 di usia 43 tahun.[5] Dia dikebumikan di Pemakaman Westchester Hills di Hastings-on-Hudson, New York.[6]
Holliday diabadikan pada sebuah bintang di Hollywood Walk of Fame yang berlokasi di 6901 Hollywood Blvd.