És filla de Barbara Mary (de soltera, Marconi), d'ascendència italiana, i d'Errol Leroy Vangsness, de noruega. Tot i que va néixer a Pasadena va créixer a Porterville i posteriorment es va traslladar a Cerritos, on es va graduar a l'institut el 1990 abans d'anar al col·legi universitari a Cypress (Califòrnia).[3] L'any 1996 es va graduar a la Universitat Estatal de Califòrnia a Fullerton (Califòrnia).[4]
De petita es va iniciar en la interpretació per a superar la seva timidesa,[5] i fent teatre va aconseguir diversos guardons, entre els quals el 15 Minutes of Female Best Actress Award, el premi del Los Angeles Drama Critics a la millor actriu còmica emergent, i el Golden Betty Award.[6][4]
Des de 2014 ha coescrit amb Erica Messer tres episodis de Criminal Minds: "Nelson's Sparrow" (2014),[7] "A Beautiful Disaster" (2015),[8] i "Spencer" (2016).
Vangsness es descriu com "tan queer com un unicorn lila cantant Madonna".[9] Va tenir una relació sentimental de set anys amb l'editora Melanie Goldstein que va finalitzar el 2013.[10][11] Més tard es va comprometre amb l'actor i escriptor Keith Hanson.[11]