Линда Карделлини родилась 25 июня 1975 года в городе Редвуд-Сити, штат Калифорния, США. В семье Уэйна Дэвида Карделлини и Лоррейн Эрнан Линда была самой младшей из четырех детей.
В возрасте 10 лет Линда впервые играла роль в школьной пьесе. А дебют на ТВ состоялся в 1996 году в телевизионном сериале «Веселый Роджер» / «Bone Chillers» компании ABC. После окончания в 1993 году школы святого Франциска в Маунтин-Вью, Линда поступила в университет Лойола Мэримаунт, который окончила в 2001 году по курсу театрального искусства.
Летом 1999 года Карделлини путешествовала по Европе с ролью в пьесе «Ланселот». Линда известна по сериалам, в частности по ролям студентки Линдси Виер в «Чудики и чокнутые» / «Freaks and Geeks», в котором Карделлини снималась в период с 1999 года по 2000 год и медсестры Саманты (Сэм) Таггарт в сериале «Скорая помощь» с 2003 года по 2009 год.
Также Линда снялась в весьма популярном фильме «Блондинка в законе» 2001 года. В 2002 году актриса исполнила роль Велмы Динкли в фильме «Скуби-Ду» , а в 2004 году - «Скуби-Ду 2» 2004 года, что принесло Линде высокую популярность. В настоящее время актриса продолжает активно сниматься в кинофильмах и телесериалах.
Линда Карделлини замужем за Стивеном Родригесом. У пары есть дочь Лила-Роуз Родригес.