Deniz Cengiz, 4 Ağustos 1989 tarihinde İstanbul'da doğmuştur. Eğitim hayatına İstanbul Üniversitesi Devlet Konservatuvarı Tiyatro Bölümü'nde devam etmiş, daha sonra Ankara Devlet Tiyatrosu'nda oyuncu olarak çalışmaya başlamıştır. Oyunculuk dışında, Cengiz yönetmenliğini de yapmaktadır. İlk yönetmenlik denemesi, 2017 yılında "Namludakiler" adlı kısa filmdir.
Cengiz'in en önemli rollerinden biri, 2013 yılında yayımlanan "İşler Güçler" dizisinde canlandırdığı " Serra Yilmaz" karakteridir. Bu rolüyle 2014 yılında "En İyi Kadın Oyuncu" dalında Altın Kelebek Ödülü'nü kazanmıştır. Aynı yılda, "Gurbetçiler" dizisinde de başrol oynamıştır.