Октавия Спенсер родилась 25 мая 1970 года в городе Монтгомери, штат Алабама, США. Она является шестой из семи детей. Спенсер закончила «Auburn University» со степенью бакалавра в области гуманитарных наук.
Спенсер начала карьеру с малых ролей в кино и на телевидении. Её дебют на экране состоялся в 1996 году с незначительной роли в фильме «Время убивать» - юридический кинотриллер 1996 года по одноимённому роману Джона Гришэма. Позже она появилась в нескольких десятках фильмов и телесериалов, исполняя незначительные роли второго плана.
В 2003 году состоялся дебют Октавии на театральной сцене, это была постановка «The Trials and Tribulations of a Trailer Trash Housewife» в Лос-Анджелесе. В том же году актриса сыграла и в еще одной известной постановке - «Chicken Party».
Спенсер появилась в эпизодах таких сериалов как «Полиция Нью-Йорка», «Секретные материалы»,«Скорая помощь», «Журнал мод», «Медиум», «C.S.I.: Место преступления», «Теория большого взрыва», «Волшебники из Вэйверли Плэйс», «Адвокатская практика», «Дурнушка» и многих других.
В 2008 году Спенсер появилась в драме «Семь жизней», режиссёра Габриэле Муччино. Мировая премьера состоялась 19 декабря 2008 года, в России 15 января 2009.
Она добилась успеха как комедийная актриса. В 2009 году «Entertainment Weekly» включил её в список «25 самых смешных актрис Голливуда». В этом же году актриса сыграла в известном ужастике Роба Зомби «Хэллоуин 2».
В 2011 году она исполнила одну из главных ролей в кинофильме «Прислуга» - драма режиссёра Тейта Тейлора, за которую получила хорошие отзывы от критиков, а также несколько наград и номинаций, в том числе стала лауреаткой премий «Оскар», «Золотой глобус» и BAFTA.
В 2013 году получила премию Национального совета кинокритиков США за лучшую женскую роль второго плана в фильме «Станция Фрутвейл».