Née aux États-Unis d'un père norvégien (Edgar Wetlesen), Eva Henning prend le nom de son beau-père, l'acteur suédois Uno Henning(en), avec lequel sa mère suédoise (Ragni Frisell) se remarie après divorce lorsqu'elle a six ans. À Stockholm, elle étudie entre 1938 et 1940 à la Dramatens elevskola (l'école du Théâtre dramatique royal, le Dramaten).
En 1946, elle épouse en deuxièmes noces Hasse Ekman (dont elle divorce en 1953) et tourne plusieurs films réalisés par lui, dont La Fille aux jacinthes (1950, avec Ulf Palme). En 1954, elle épouse en troisièmes noces Toralv Maurstad (dont elle divorce en 1970).
Au théâtre, elle joue au Dramaten dans deux pièces en 1939 et 1940 (durant ses études), puis dans divers autres théâtres, de Stockholm notamment (dont la pièce originairement anglaise Affairs of State de Louis Verneuil en 1953).