Angela ''Angie'' Michelle Harmon est née le à Highland Park, Texas, elle est la fille unique de Daphné Demar (née Caravageli) et Lawrence Paul « Larry » Harmon, un cadre de l'hôpital de Dallas. Sa mère est d'origine grecque et son père est d'origine anglaise, irlandaise, écossaise, allemande et cherokees.
Ses deux parents étaient mannequins dans les années 1970.
Angie Harmon a travaillé comme mannequin enfant et, en 1988, a remporté un concours de mannequin. Elle a étudié à Highland Park High School jusqu'en 1990. Une de ses camarades est Stephanie March de New_York, unité spéciale, elles étaient étudiantes en deuxième année. Elle a gagné un concours de mannequin et a poursuivi une carrière de mannequin célèbre dans les années 1990. Elle a travaillé comme mannequin pour Calvin Klein, Giorgio Armani, et Donna Karan et est apparue sur une couverture de Elle, Cosmopolitan et Esquire. Elle est sous contrat avec IMG Models à New York.
En 2007, elle retrouve un rôle à la télévision dans Women's Murder Club, mais la série est annulée l'année suivante. Elle enchaîne ensuite avec des apparitions dans les séries Samantha qui ? et Chuck.
Elle se marie à un joueur de football américain Jason Heath Sehorn le . Ce dernier l'a demandée en mariage en 2000 dans un show TV (The Tonight Show with Jay Leno), devant des millions de téléspectateurs américains. Ils ont trois filles : Finley Faith (née le ), Avery Grace (née le ) et Emery Hope (née le ). Le couple s'est séparé en 2014. Et ils divorceront en 2016.
Elle annonce ses fiançailles avec Greg Vaughan, un acteur notamment connu pour son rôle de Dan dans la série Charmed, le 25 décembre 2019[1]. Le couple se sépare en juillet 2021.
Mais pour l'élection présidentielle américaine de 2020, elle déclare sur sa page Twitter avoir voté pour le candidat démocrate Joe Biden et sa future vice-présidente Kamala Harris[source secondaire souhaitée].
1999 - 2000 : New York, unité spéciale (Law and Order : Special Victims Unit) (saison 1, épisodes 1, 2, 6, 10, 11 et 15) : Substitut du Procureur Abbie Carmichael