Анна Беленькая родилась 7 июля 1969 года в городе Нижний Новгород. В 1991 году окончила Нижегородское театральное училище имени Е.А. Евстигнеева по специальности «Актер театра кукол», творческий руководитель Рузана Вандиковна Бунатян.
С 1991 года по 1994 год работала актрисой в Мурманском областном драматическом театре. В кино дебютировала в 1991 году, исполнив небольшую роль крестьянки в фильме «Феофания, рисующая смерть». С 1994 года по 2004 год выступала на сцене Нижегородского театра «Комедия». С 2004 года живет и работает в Москве.
На телевидении актриса вновь появилась в 2004 году, снявшись в фильме «Дети Арбата» и сериале «Моя прекрасная няня». Затем последовала вереница сериалов, среди которых: «Псевдоним «Албанец», «Громовы. Дом надежды», «Знаки судьбы», «Легавый», «Линия огня». Так же актриса известна своими ролями по фильмам «Турецкое седло» и «Стыд».
2017 - Турецкое седло (фильм).
2017 - Линия огня (сериал), эпизод.
2013 - Стыд (фильм), Ольга.
2012 - Легавый (сериал), Варвара Андреевна, соседка Полины (17 серия).
2010 - Знаки судьбы (сериал), эпизод (15 серия).
2010 - Братаны 2. Продолжение (сериал), Мария, сожительница Маевского.
2008 - Псевдоним «Албанец» 2 (сериал), эпизод.
2007 - Путейцы (сериал), 9 серия.
2007 - Громовы. Дом надежды (сериал), Лариса, работница отдела кадров таксопарка.
2006 - Псевдоним «Албанец» (сериал), эпизод.
2006 - Всегда говори «всегда» (сериал), эпизод.
2005 - Голова классика (фильм), эпизод.
2004 - Моя прекрасная няня (сериал), Маргарита (20 серия).
2004 - Дети Арбата (фильм).
2004 - Феофания, рисующая смерть (фильм), крестьянка.