Наиболее известна по роли Сары Коннор в серии фильмов «Терминатор», а также по ролям в фильмах «Дети кукурузы», «Кинг—Конг жив», «Пик Данте» и телесериале «Красавица и чудовище», за работу в котором она была номинирована на премию «Эмми» и две премии «Золотой глобус». Хэмилтон родилась в Солсбери, Мэриленд 26 сентября 1956 года. О карьере актрисы не мечтала. Пару лет училась играть на фортепиано, увлекалась чтением. Училась в школе Уайкомико, где стала играть в спектаклях благодаря сестре: им казалось забавным, когда в одном спектакле играют два одинаковых человека. Группа называлась «Кент Плеерс» и ставила пьесы Генри Филдинга, Агаты Кристи, Артура Миллера, а затем и Шекспира. Карьера актрисы началась с работ на телевидении в начале 1980—х, дебют в кино состоялся в 1982 году — Хэмилтон снялась в фильме «Игра в убийство». Роль Сары Коннор в первом «Терминаторе» принесла ей первый крупный успех, а за участие в сиквеле в 1991 году актриса получила премию «Сатурн» как лучшая киноактриса и две награды от MTV в номинациях «Лучший женский образ» и «Самая желанная женщина». Также Линда Хэмилтон играла в фильмах «Дети кукурузы» (1984), «Восход Чёрной луны» (1986), «Кинг—Конг жив» (1986), «Теневой заговор» (1997), «Пик Данте» (1997). За игру в телесериале «Красавица и чудовище» была номинирована на «Эмми» и «Золотой глобус». В 2019 году вновь сыграла роль Сары Коннор в фильме «Терминатор: Тёмные судьбы». 31 января 2020 года присоединилась к актёрскому составу телесериала «Засланец из космоса», исполнив второстепенную роль генерала, наблюдающего за тайной операцией по поиску внеземной жизни. В июне 2023 года стало известно, что Хэмилтон сыграет в заключительном пятом сезоне сериала «Очень странные дела», показ которого запланирован на 2025 год