Патріція Ніл, уроджена Петсі Луїза, народилася в Теннесі. У юності перебралася до Нью-Йорка, де дебютувала на Бродвеї. У 1946 році за одну з перших своїх бродвейських ролей була удостоєна премії «Тоні», на першій церемонії вручення цієї нагороди.
У 1949 році на зйомках фільму «The Fountainhead» закохалася в голлівудського актора Гері Купера, старшого за неї на чверть століття. Після того, як дружина Купера заявила офіційний протест, а його дочка на публіці плюнула в Патріцію, її зв'язок з кумиром мільйонів став надбанням журналістів. Під впливом громадської думки Ніл змушена була розлучитися з Купером і зробити аборт.
Згодом одружилася з англійським письменником Роальдом Далом та народила п'ятьох дітей. У 1965 році вагітною впала у тритижневу і протягом кількох місяців була паралізована. Переборовши хворобу, повернулася в кіно і в 1968 році номінована на «Оскар».
