Мэри Элизабет Уинстэд появилась на свет 28 ноября 1984 года в городе Роки-Маунт, штат Северная Каролина, в семье Джеймса Рональда и Бетти Лу Уинстэд, и была младшей из пятерых детей. Дедушка Мэри был двоюродным братом известной американской актрисы сороковых годов Авы Гарднер. Когда будущая актриса еще даже не ходила в школу, семейство Уинстэд перебралось в поисках работы в пригород Солт-Лейк-Сити, где девочка начала заниматься танцами в студии балета Джоффри и пела в церковном детском хоре. Войдя в подростковый возраст, Мэри пришлось отказаться от занятий балетом из-за своего слишком высокого роста.
Сконцентрировавшись на актерской карьере, Уинстэд вышла на сцену постановки бродвейского мюзикла «Иосиф и его удивительный, разноцветный плащ снов».
Дебютом Мэри на большом экране в 1999 году стала роль в драме «Долгая дорога домой». За ней последовала работа в фильмах ужасов «Остров монстров» и «Звонок 2», исторической драме «Бобби», фантастической комедии «Высший пилотаж», фильме ужасов «Пункт назначения 3», триллере «Черное Рождество», драме «Сделай шаг», криминальном боевике «Доказательство смерти», боевике «Крепкий орешек 4.0», фильме ужасов «Нечто», комедии «В хлам», мелодраме «Захватывающее время», фантастическом боевике «Президент Линкольн: Охотник на вампиров», комедии «Взрослые дети развода».
Уинстэд также принимала участие в съемках таких многосерийных картин, как «Земля обетованная», «Страсть», «Волчье озеро», «Вернуть из мертвых», «Красота внутри».
В 2010 году Мэри вышла замуж за кинорежиссера Райли Стернса в его родной деревушке в штате Техас. Они познакомились, когда Мэри только окончила среднюю школу, во время круиза. Актриса любит готовить, продолжает заниматься танцами и вокалом.
Уинстэд имеет свою музыкальную группу под названием «Got A Girl», в которую входит она сама и Дэниэль Макнамара, более известный как Dan the Automator. Мэри собирается записывать сольный альбом.
Уинстэд заняла 92 место в списке ста самых привлекательных женщин по версии журнала «Maxim» и также вошла в сотку самых сексуальных звезд по версии журнала «Empire» и сотку самых сексуальных женщин по версии журнала «FHM», была на обложке мужского журнала «GQ», была названа самой привлекательной девушкой фестиваля «Comic-Con» в 2010 году.
Мэри является последователем баптистской церкви, а также очень любит смотреть кинофильмы, ее любимые ленты - это «Сансет бульвар», «Ребенок Розмари» и «Фарго». У нее есть две собаки - Диди и Амброзиус.