Jenna Coleman est née le 27 avril 1986 à Blackpool dans le Lancashire en Angleterre. Elle étudie à la Arnold School de Blackpool et obtient les notes maximales aux A-levels.

Elle connaît sa première expérience théâtrale à onze ans, quand elle apparaît en demoiselle d’honneur dans une comédie musicale avec Darren Day ; elle reçoit alors un chèque-cadeau en guise de cachet pour ce premier rôle.

Après une période d’adolescente rebelle, Jenna devient présidente des élèves de la Arnold School de Blackpool.

Durant cette période, elle fait partie de la troupe de théâtre In Yer Space.

En 2005, alors qu'elle auditionne pour une école de théâtre, elle est remarquée par des producteurs qui lui offrent son premier rôle à la télévision, celui de Jasmine Thomas dans Emmerdale.

En 2009, après avoir quitté Emmerdale, Jenna découvre que son passage dans le soap l’a classée dans l’esprit des directeurs de casting comme une actrice de soap. Après avoir emménagé à Londres cette année-là, elle commence un « Open University degree » (diplôme obtenu par enseignement à distance) d’anglais. Un peu plus tard en 2009, elle décide de louer une chambre à West Hollywood, pour tenter sa chance à Los Angeles pendant la saison des castings pour les pilotes de séries télévisées.

Elle est principalement connue pour sa participation à la série de science-fiction Doctor Who de 2012 à 2015 et 2017, où elle interprète Clara Oswald.

Elle est également connue pour avoir joué dans le soap opera britannique Emmerdale.

Elle utilisait son prénom complet, Jenna-Louise, jusqu'en juin 2013, avant de l'abréger en Jenna.

De 2011 à 2015, Jenna Coleman a une relation avec l'acteur britannique Richard Madden.

Elle a été en couple avec l’acteur Tom Hughes de 2016 à 2020, qu'elle a rencontrée sur le tournage de la série Victoria.

Depuis 2020 elle sort avec le réalisateur Jamie Childs. En juin 2024, elle annonce être enceinte de son premier enfant avec Childs.