Portia groeide op in Geelong in Australië en deed al jong modellenwerk voor advertenties en reclamespotjes. Op haar vijftiende veranderde ze haar naam wettelijk in Portia de Rossi. Ze noemde zichzelf naar de Portia uit William Shakespeare's De koopman van Venetië. De Rossi koos ze om de Italiaanse uitstraling.

In 1993 stopte ze met haar rechtenstudie om zich helemaal op haar acteerwerk te richten.Ze werd het meest bekend door haar rol als advocate Nelle Porter in de serie Ally McBeal en door haar rol in de horrorfilm Scream 2. 

In 2004 kreeg ze een relatie met comédienne Ellen DeGeneres, met wie ze trouwde in augustus 2008. Tegenover het Amerikaanse tijdschrift People zei Portia veranderd te zijn door haar huwelijk met Ellen DeGeneres. "Getrouwd zijn is een andere manier van samenzijn", aldus de actrice. "Het brengt een stukje rust en een gevoel van eenheid dat we daarvoor gewoon niet hadden."