Linda Cardellini, 25 Haziran 1975 tarihinde ABD'nin Kaliforniya eyaletinde bulunan Redwood City şehrinde dünyaya geldi. İtalyan, İrlanda, Alman ve İskoç kökenli bir ailenin dört çocuğunun en küçüğü olan Cardellini, oyunculuğa küçük yaşlarda ilgi duymaya başladı ve okul piyeslerinde sahne alarak ilk adımlarını attı. Saint Francis Lisesi'nden mezun olduktan sonra Loyola Marymount Üniversitesi'nde Tiyatro Sanatları eğitimi aldı.
Kariyerine 1990'ların ortalarında televizyon dizilerinde küçük rollerle adım atmış olan Linda Cardellini, "Freaks and Geeks" adlı dizide canlandırdığı Lindsay Weir karakteriyle tanınırlığını kazandı.