Dinah Washington verhuisde op jonge leeftijd met haar familie van Tuscaloosa naar Chicago. Hier leerde ze piano spelen en had ze op een gegeven moment haar eigen kerkkoor. In 1942 begon ze met optreden in de nachtclubGarrick Stage Bar. Niet lang daarna voegde ze zich bij de band van Lionel Hampton. Het is omstreeks deze tijd dat ze onder de naam Dinah Washington ging optreden. Het is onduidelijk wie haar de naam heeft gegeven. Sommige bronnen beweren dat Hampton de bedenker van de naam is, terwijl anderen de eigenaar van de nachtclub Garrick Stage Bar vernoemen.
In 1959 brak ze door bij het grotere poppubliek met de hit "What a Diff'rence a Day Made", waarvoor ze de Grammy Award voor beste R&B-opname won. Het gelijknamige album werd zwaar bekritiseerd door jazz- en bluescritici, die vonden dat ze een knieval had gemaakt aan commercie. De meer popgeoriënteerde muziek was echter zeer succesvol, en Washington bleef zich ondanks de kritiek richten op popballades. Veel van haar nummers werden gearrangeerd door een jonge Quincy Jones. Een van haar bekendste hits uit die tijd was "Mad About the Boy" uit 1961. Dit nummer werd in 1992 opnieuw een hit, nadat het gebruikt werd in een commercial voor jeansmerkLevi's.
Dinah Washington was in haar korte leven acht keer getrouwd, zeven keer gescheiden, en ze had verscheidene minnaars. Ze overleed in 1963 op 39-jarige leeftijd na een overdosis afslankpillen. Washington vocht haar hele leven tegen overgewicht.