Patsy Louise Nealová sa narodila 20. januára 1926 v Packarde v štáte Kentucky. Dramatické umenie študovala na Northwestern University. Po presťahovaní do New Yorku začala kariéru v roku 1947 na Broadwayi v komédii The Voice of the Turtle. V tom istom roku jej udelili divadelnú cenu Tony za hlavnú úlohu v inscenácii Another Part of the Forest.
Vo filme debutovala v roku 1949 po boku neskoršieho prezidenta Ronalda Reagana. Bolo to v komédii John Loves Mary.
Za stvárnenie postavy Almy Brownovej vo westernovej dráme Hud (1963) získala Oscara a britskú cenu BAFTA za najlepší ženský hlavný herecký výkon. Úloha jej priniesla aj nomináciu na Zlatý Glóbus. Cenu BAFTA potom dostala za rolu vo vojnovej dráme In Harm’s Way (1965), kde si zahrala po boku Johna Wayna a Kirka Douglasa.
Počas tehotenstva v roku 1965 dostala mozgovú mŕtvicu a tri týždne bola v kóme. Vďaka svojmu manželovi sa postupne naučila opäť chodiť a hovoriť a narodila sa jej zdravá dcéra Lucy. V roku 1967 ešte odmietla úlohu v kultovej snímke Absolvent, o rok neskôr ju však obsadili do hlavnej úlohy v dráme The Subject Was Roses, ktorá jej vyniesla ďalšiu nomináciu na Oscara. Neskôr získala aj tri nominácie na televíznu cenu Emmy.
V rokoch 1953-1983 bola vydatá za spisovateľa Roalda Dahla, s ktorým mala päť detí. Rozišli sa po tom, čo sa prevalila jeho milostná aféra s Felicity Croslandovou, ktorá bola dovtedy najlepšou priateľkou Nealovej.
V roku 1981 o nej nakrútili životopisnú televíznu drámu Príbeh Patrície Nealovej. Sama Nealová vydala v roku 1988 svoj životopis s názvom Aká som ja.
