Эльза Салливан Ланчестер (Elsa Sullivan Lanchester) родилась в Великобритании. В отрочестве занималась танцами в парижской студии Айседоры Дункан, но с началом Первой мировой войны студия прекратила свою работу, и 12-летняя Ланчестер вернулась домой, начав зарабатывать карманные деньги уроками танца по Айседоре Дункан для соседских детей.

В 1929 году Эльза Ланчестер вышла замуж за актёра Чарльза Лоутона, вместе с которым снялась в 1933 году в своём первом заметном фильме «Частная жизнь Генриха VIII». Первой действительно значимой ролью Ланчестер стала заглавная роль в картине 1935 года «Невеста Франкенштейна». В дальнейшем Ланчестер и Лоутон жили преимущественно в США и играли в американских фильмах, а в 1950 году получили американское гражданство. Из более поздних съёмок Ланчестер выделяется фильм «Свидетель обвинения» (1957), где она снова играла вместе с Лоутоном.

Актриса умерла 26 декабря 1986 года от пневмонии в госпитале Дома актёров кино и телевидения в Вудленд-Хиллз, штат Калифорния.