Элизабет Мосс родилась в Лос-Анджелесе, штат Калифорния в семье музыкантов. Впервые появилась на экране в 1990 году в фильме «Барменши». С 1992 по 1995 год Мосс появилась в семи эпизодах сериала «Застава фехтовальщиков». В тот период она много снималась на телевидении в небольших ролях второго плана, а также пробовала себя в озвучивании мультфильмов. С 1999 по 2006 сыграла роль первой дочери президента в телесериале «Западное крыло». В 1999 году у неё была небольшая роль в фильме «Прерванная жизнь».

С 2007 года, Мосс играет роль Пегги Олсон в сериале «Безумцы». С 2009 по 2013 год Мосс номинировалась на «Эмми» в категории «Лучшая актриса в драматическом сериале». В октябре 2008 дебютировала на Бродвее в постановке пьесы «Пошевеливайся».

Исповедует саентологию. С октября 2009 по май 2011 года была замужем за актёром телешоу «Субботним вечером в прямом эфире» Фредом Армисеном.