Rebecca Romijn nació el 6 de Noviembre de 1972 en Berkeley, California. Su padre, nacido en Holanda, es un fabricante de muebles, y su madre es americana de nacimiento, con ascendencia holandesa, y es profesora de Inglés.
Rebecca cursó estudios en "Berkeley High School" y más tarde comenzó a estudiar la carrera de Música en la Universidad de California "Santa Cruz", pero la abandonó en 1995, cuando comenzó a trabajar como modelo haciendo anuncios para Christian Dior o Tommy Hilfiger y posando también para Sports Illustrated y Victoria`s Secret.
Rebecca conoció a John Stamos en 1994, en uno de las pasarelas de Victoria`s Secret, y tuvo su primera cita con él en Disneyland. Ellos se casaron el 19 de Septiembre de 1998, pero se divorciaron el 1 de Marzo de 2005. Actualmente está casada con Jerry O`Connell. Se casaron el 14 de julio de 2007 en Ojai, California.
Rebecca debutó en el cine en 1998 en la película "Trabajo sucio", aunque antes ya había debutado en tv en la serie "House of Style" en 1989.
Pero no le llegaría la fama en el cine hasta el año 2000, cuando interpretó a Mística en X-Men. Más tarde participó en "Rollerball" y "Femme Fatale" en el 2002, "X-Men 2" en el 2003, "The Punisher" y "El Enviado" en el 2004 y "Diario de un ejecutivo agresivo" y "X-Men 3" en el 2006. También en 2006 protagonizó la serie de televisión "Pepper Dennis", donde ha demostrado su talento para la comedia, el drama, y como cantante. También ha aparecido en la serie "Ugly Betty" (2007), la versión americana de "Yo soy Betty, la fea", interpretando el papel de Alexis Meade, un transexual, hermana del protagonista de la serie Daniel Meade...