Formés aux cours Charles Dullin, la carrière de Chantal Neuwirth débute sur les planches dans les années 1970. De là, commence une véritable histoire d'amour avec la scène qui l'amène à jouer dans des pièces du répertoires classique et contemporain. Si elle est à l'aise dans tous les registres, on la retrouve souvent dans des comédies ; elle a été l'une des comédiennes principales des Brèves de comptoir de Jean-Marie Gourio, pièce qui a connu un succès tel qu'elle a été adaptée à l'écran par Jean-Michel Ribes. Elle tourne au cinéma dans une trentaine de films, notamment sous la direction de Jean-Pierre Jeunet dans Un long dimanche de fiançailles, de Claude Miller dans La petite voleuse ou encore de Christophe Honoré dans La belle personne.