Полное имя - Джулия Фиона Робертс (Julia Fiona Roberts).

Отец Джулии, Уолтер Грэйди Робертс, был продавцом водяных матрасов и одновременно актёром и писателем с ирландскими, шотландскими, валлийскими и английскими корнями. Мать Джулии, Бетти Лу Бредемас, работавшая секретарём в церковном приходе и по совместительству актёрствовавшая, родилась в Миннеаполисе в 1934 году и имела шведское происхождение. Родители Джулии на момент её появления в семье находились в тяжёлом финансовом положении. Отец Робертс владел маленькой актёрской школой для детей в Декатуре, штат Джорджия, которую посещали дети Мартина Лютера Кинга, и когда миссис Робертс родила дочь Джули, Кинг в знак благодарности за внимание к своим детям оплатил больничный счёт.

У Джулии есть старший брат - Эрик Робертс, тоже популярный актёр.

В школе она увлекалась игрой на кларнете и мечтала в будущем стать ветеринаром. Но после окончания колледжа она поехала в Нью-Йорк, чтобы попробовать стать актрисой. По приезду Джулия сразу же заключила контракт с модным модельным агентством, стала посещать актёрские курсы и ходить на кинопробы, и течение следующих нескольких лет получила несколько небольших ролей в фильмах "Удовлетворение" (Satisfaction, 1988), "Баджа Оклахома" (Baja Oklahoma, 1988) и "Красный, как кровь" (Blood Red, 1989), а также в комедии "Мистическая пицца" (Mystic Pizza, 1988).

Картина "Стальные магнолии" (Steel Magnolias) вышла на экраны США в конце 1989 года в "предоскаровский сезон"; Джулия в это время заканчивала своё участие на съёмках фильма с рабочим названием "$3000", названного так по той сумме денег, которую обещал богатый бизнесмен проститутке за проведённую с ним неделю. Главной звездой фильма был популярный актёр Ричард Гир; продюсеры хотели известное имя и на роль проститутки Вивьен Уорд, однако режиссёр Гарри Маршалл убедил их взять Джулию Робертс. Однако после громкого успеха Джулии Робертс со "Стальными магнолиями", сделавшими из неё узнаваемую актрису, Маршалл решил удалить все самые мрачные сцены и переснять финал фильма. Исчезло и название "$3000": картина теперь называлась "Красотка" (Pretty Woman) - по знаменитой песне Роя Орбисона Pretty Woman. "Красотка" вышла на экраны США 23 марта 1990 года и, несмотря на довольно прохладный приём критиков, заработала в прокате $180 млн. Именно этот фильм прославил улыбку Робертс на весь мир, и Джулия была номинирована на "Оскар" как лучшая актриса первого плана.

После этого Робертс снялась подряд в нескольких серьёзных драматических картинах: "В постели с врагом" (Sleeping with the Enemy, 1991), "Умереть молодым" (Dying Young, 1991), "Дело о пеликанах" (The Pelican Brief, 1993) по роману знаменитого писателя Джона Гришема, и "Мери Райли" (Mary Reilly, 1996) режиссёра Стивена Фрирза.

В 1997 году она исполнила главную роль в сверхпопулярной комедии "Свадьба лучшего друга" (My Best Friend's Wedding, 1997), за которой последовали не менее успешные мелодрамы "Ноттинг Хилл" (Notting Hill, 1999) - за неё Робертс была в очередной раз номинирована на "Оскар", и "Сбежавшая невеста" (Runaway Bride, 1999).

В 2001 году Робертс наконец получила свою первую премию Американской киноакадемии. Золотая статуэтка досталась ей за роль в одноимённой драме Стивена Содерберга, где она сыграла Эрин Брокович, женщину-адвоката, победившую Систему в лице гигантской корпорации, отравлявшей людей отходами фабричного производства, .

С этим режиссёром Джулия Робертс в последующие годы сделает ещё три фильма: "Одиннадцать друзей Оушена" (Ocean's Eleven, 2001), "Во всей красе" (Full Frontal, 2002) и "Двенадцать друзей Оушена" (Ocean's Twelve, 2004).

В 2004-м был выпущен знаменитый фильм "Близость" (Closer) о сложных взаимоотношениях двух пар, поставленный по одноимённой пьесе Патрика Марбера режиссёром Майком Николсом. В этой чрезвычайно эмоционально напряжённой картине, получившей множество наград и номинаций, партнёрами Робертс по съёмкам стали Джуд Лоу, Клайв Оуэн и Натали Портман.

Одна из последних ярких ролей Джулии Робертс – в фильме "Ешь, молись, люби" (Eat Pray Love, 2010) по бестселлеру Элизабет Гилберт. В центре сюжета – молодая журналистка, которая после болезненного развода с мужем отправляется на поиски себя. Сперва она едет в солнечную Италию, затем в индийский ашрам, где посвящает себя медитациям, а потом – на остров Бали, где находит любовь. Фильм снимался последовательно в трёх этих странах.

В 2012 году Джулия снялась в главной роли в картине Тарсема Синха "Белоснежка: Месть гномов" (Mirror Mirror, 2012), сыграв злую Королеву.

У Джулии Робертс есть трое детей от второго брака с Дэниелом Модером, сын и дочь - близнецы, и ещё один сын: Финнаус Уолтер Модер и Хейзел Патриша Модер (28.11.04) и Генри Дэниел Модер (18.06.07).