Nata a Roma nel 1928 (vero nome Arcangela Felice Assunta Wertmüuller von Elgg Spanol von Braucich), s'iscrive ai corsi di regia dell'Accademia Pietro Sharoff nel 1951 e, dopo il diploma, lavora in teatro con Garinei e Giovannini ed è aiuto regista di Giorgio De Lullo.
Nelle medesime vesti, collabora con Fellini per "Otto e mezzo" (1963); nel frattempo, si dedica all'attività radiofonica ed alla regia televisiva ("Canzonissima").
Esordisce dietro la macchina da presa con "I basilischi" (1963); nel 1965 dirige per il grande schermo il film ad episodi "Questa volta parliamo di uomini" e per la televisione "Il giornalino di Gian Burrasca", fortunato adattamento dell'omonimo romanzo di Vamba.
Successivamente ha firmato per il cinema altri diciassette lungometraggi, dei quali meritano menzione "Mimì metallurgico ferito nell'onore" (1972), "Film d'amore e d'anarchia" (1973), "Travolti da un'insolito destino nell'azzurro mare d'agosto" (1974), "Pasqualino settebellezze" (1975): interpretati dal duo Giancarlo Giannini/Mariangela Melato e segnati da toni grotteschi, parossistici, survoltati, essi definiscono - nel bene e nel male - uno stile inconfondibile di regia apprezzato anche all'estero.
Del prosieguo della sua carriera di cineasta, caratterizzata da esiti diseguali, possono esser ricordati "Fatto di sangue fra due uomini per causa di una vedova, si sospettano moventi politici" (1978), "Scherzo del destino in agguato dietro l'angolo come un brigante da strada" (1983), "Un complicato intrigo di donne, vicoli e delitti" (1985), "Sabato, domenica e lunedì" (1990), "Ninfa plebea" (1997).
Moglie dello scenografo cinematografico e teatrale Enrico Job, Lina Wertmüller ha anche pubblicato vari romanzi, tra cui " Essere o avere, ma per essere devo avere la testa di Alvise su un piatto d'argento" e "Avrei voluto uno zio esibizionista" (Arnoldo Mondadori editore).
Nel 1999 la Wertmüller torna alla regia con "Ferdinando e Carolina", una versione bozzettistica del Secolo dei Lumi, in cui il protagonista, ormai agonizzante, rievoca tutta la sua vita.
Nel 2001 esce "Francesca e Nunziata", film tratto dall'omonimo romanzo della scrittrice napoletana Maria Orsini Natale. Il film è ambientato a Procida, a Terra Murata, nella sagrestia dell'Abbazia di San Michele, a Punta Pizzaco, nella baia della Corricella.
