Marion Eleanor Zimmer è nata ad Albany, NY, il 3 Giugno 1930. Ha sposato Robert Alden Bradley nel 1949. Sebbene abbia divorziato da lui nel 1964, ne ha mantenuto il cognome in quanto era ormai conosciuta come Marion Zimmer Bradley. Ci si riferisce spesso a lei attraverso le sue iniziali, "MZB", un soprannome coniato dal suo amico ed editore Donald A. Wollheim.

Ha conseguito il Bachelor of Arts (primo livello di laurea in lettere) nel 1964 alla Hardin Simmons University di Abilene, Texas, e la laurea all'Università di Berkley, California, nel 1967.

Era una fan della fantascienza e della fantasy sin dall'adolescenza e ha pubblicato il suo primo racconto per un concorso amatoriale al "Fantastic/Amazing Stories" nel 1949. Ha scritto solo per giornali scolastici e fanzine fino al 1952, quando ha venduto il suo primo racconto breve professionale al "Vortex Science Fiction".

I suoi romanzi e racconti spaziano dalla fantascienza, alla fantasy, al gotico, ma probabilmente la sua fama è dovuta soprattutto al ciclo di Darkover. Il primo romanzo della serie, "Sword of Aldones" ("La spada di Aldones"), è stato nominato per lo Hugo Award. Anche "The forbidden tower" ("La torre proibita") ha ricevuto questa nomina, mentre "The heritage of Hastur" ("L'erede di Hastur") è stato nominato per il Nebula Award.

Negli anni '50 ha conosciuto Barbara Grier, la quale l'ha introdotta al gruppo The Daughters of Bilities, che si occupa di informazione e cultura lesbica. Negli anni '60 ha pubblicato molti romanzi a tematica gay e lesbica. Sebbene ai giorni nostri essi possano essere considerati piuttosto leggeri, in quegli anni erano considerati pornografici, per questo furono pubblicati sotto pseudonimi.

Nel 1966 Marion Zimmer Bradley è diventata la co-fondatrice della Society for Creative Anachronism e l'ideatrice del nome della stessa. La SCA è un'organizzazione no-profit dedita allo studio e alla ri-creazione dei periodi medioevale e rinascimentale.

Oltre ai romanzi, Marion Zimmer Bradley ha curato molte riviste, sia amatoriali che professionali, incluso il "Marion Zimmer Bradley's Fantasy Magazine", iniziato nel 1988. Ha seguito inoltre un'antologia annuale chiamata "Sword and Sorceress" per la Daw Books, nella quale venivano pubblicati racconti fantasy di giovani autori, scelti personalmente dalla Bradley.
Anche per il mondo di Darkover ha curato delle antologie, dove ancora una volta ha pubblicato racconti di autori non professionisti. Per alcuni di loro queste antologie sono state dei trampolini di lancio, come ad esempio per Mercedes Lackey.

Col passare degli anni si è rivolta principalmente alla fantasy; "The house between the worlds" ("La casa tra i mondi"), sebbene fosse stato scelto per il "Science Fiction Book Club", era decisamente fantasy. Ha scritto un romanzo sulle donne della leggenda arturiana intitolato "Mists of Avalon" ("Le nebbie di Avalon"), che è entrato nella lista dei bestseller sul New York Times sia come hardcover che come paperback e che ha vinto, nel 1984, il Locus Award for Best Fantasy Novel. I suoi romanzi di fantasy storica, "The forest house" ("Le querce di Albion") e "Lady of Avalon" ("La Signora di Avalon") sono i prequel di "Mists of Avalon" ("Le nebbie di Avalon"). Ha scritto inoltre "The firebrand" ("La torcia"), un romanzo sulle donne nella guerra di Troia.

Negli ultimi anni la Bradley aveva inaugurato con il libro "Ghostlight" ("Spirito di Luce") un nuovo filone dedicato alla magia e all'occulto, la cui protagonista è Verity Jourdemaine, una giovane studiosa del paranormale dal passato misterioso.

Marion Zimmer Bradley è morta a Berkley, California, il 25 Settembre 1999, quattro giorni dopo un attacco di cuore. Ha lasciato il fratello Leslie Zimmer, i suoi figli David Bradley e Patrick Breen, la figlia Moira Stern e i nipoti.
Le sue ceneri sono state sparse al Glastonbury Tor, nel Somerset, Inghilterra, due mesi dopo.

Nel 2000 le è stato conferito il World Fantasy Award.