Nata a Dekalb - in Illinois - nell’aprile 1922 da genitori di origini scozzesi e irlandesi, si trasferisce a Rockford da bambina, dove prende lezioni di ballo fino all'età di vent'anni e partecipa alle attività del teatro locale.

In quegli anni scopre anche la pittura e, dopo il diploma, si trasferisce a Chicago per iscriversi all’Accademia delle Belle Arti. La sua vita nella grande città è piuttosto difficile e, per guadagnare, comincia a posare per una striscia di fumetti dal titolo “Ramblin Bil”. Nel giro di qualche mese viene scoperta da un agente cinematografico che invia alcune sue foto agli studi della RKO. Dopo aver firmato un contratto di sette anni, si trasferisce in California ed esordisce al cinema con ruoli secondari ne La settima vittima (1943) di Mark Robson e ne Il denaro non è tutto (1943) di Tim Whelan, con Frank Sinatra e Michèle Morgan 

Fra gli anni Quaranta e l’inizio dei Cinquanta interpreta numerosi film di serie B come La bella avventura (1945), di Edward Killy, in cui lavora con un giovane Robert Mitchum in uno fra i suoi primissimi ruoli da protagonista, alcune pellicole di livello superiore, quali La fortuna si diverte (1950) di Walter Lang, in cui recita con James Stewart e Nuvola nera (1952) di André De Toth, in cui lavora con Broderick Crawford e Lloyd Bridges, dando buona prova del suo talento.

Nonostante la partecipazione a film interessanti come Il ragazzo dai capelli verdi (1948) di Joseph Losey - al suo esordio alla regia -, con Robert Ryan e Dean Stockwell, ed il noir La finestra socchiusa (1949) di Ted Tetzlaff, con Arthur Kennedy e Paul Douglas, Barbara Hale diventerà nota solo in televisione come Della Street, l’efficiente segretaria dell’avvocato Perry Mason (interpretato da Raymond Burr) nell’omonimo telefilm (1957-65). Il personaggio si rivelerà una fondamentale presenza a sostegno dell'impianto narrativo della serie, permettendo all'attrice di vincere un premio Emmy nel’ 59, di ottenere una nomination nel ’61 e una notorietà mai raggiunta negli anni precedenti.

A partire dalla fine degli anni Sessanta dirada le sue apparizioni, sia cinematografiche sia televisive (in un episodio di Custer - 1967 -, Insight - 1969 -, Lassie - 1969 -, The Most Deadly Game - 1970 -, Ironside - 1971 -, in cui ritrova il collega ed amico Raymond Burr, Adam-12 - 1971 -, The Doris Day Show - 1972 -, Marcus Welby - 1974 -, Disneyland - 1977 e 1978 -, Ralph supermaxi eroe - 1983). 

Fra gli altri film ricordiamo La fortuna è femmina (1946) di Edwin L. Marin, Non c’è passione più grande (1949) e E col bambino fanno tre (1949), entrambi diretti da Henry Levin, Bersaglio umano (1949) di Richard Fleischer, I clienti di mia moglie (1950) di Edward Buzzell, La dinastia dell’odio (1951) di Phil Karlson, Seminole (1953) di Budd Boetticher, con Rock Hudson e Anthony Quinn, Il complice segreto (1953) di George Sherman, con Joel McCrea, Un leone per la strada (1953) di Raoul Walsh, I due capitani (1955) di Rudolph Maté, con Fred MacMurray e Charlton Heston, I banditi del petrolio (1956) di William Castle, 7 cavalleria (1956) di Joseph H. Lewis, con Randolph Scott, Petrolio rosso (1957) di Francis D. Lyon, in cui lavora nuovamente con Joel McCrea, Airport (1970) di George Seaton, L’invasione dei ragni giganti (1975) di Bill Rebane, Un mercoledì da leoni (1978) di John Milius.

Negli anni Ottanta la televisione americana decide di rilanciare il personaggio di Perry Mason producendo una serie di film tv. Raymond Burr torna ad interpretare il ruolo dell’avvocato Mason, ma, prima di accettare, impone una condizione: il ruolo di Della Street dovrà esser nuovamente interpretato da Barbara Hale. E così sarà. Fra il 1986 ed il 1993 - anno della morte di Raymond Burr -, verranno girati ventiquattro film tv, più altri quattro (nel biennio 1994-95) con il titolo di Perry Mason Mistery , interpretati da Paul Sorvino (il primo) e Hal Holbrook (gli altri tre) ed in cui viene raccontato che il grande avvocato è fuori città per affari.

A partire dal ’97 l’attrice si ritira a vita privata.