Nata nell'Indiana nel 1940, dopo aver studiato pianoforte e violino si dedica all'acrobazia, e quindi, trasferitasi in California, approfondisce un'ampia gamma di discipline che spaziano dal balletto alla jazz dance, dalle percussioni al tip tap.
La danza classica però si rivela da subito la passione preponderante, grazie all'insegnamento di Béatrice Collonette, che era stata parte dei balletti di Anna Pavlova. Approdata a New York, continua gli studi con Margareth Craske, ma intanto, oltre a diplomarsi in Storia dell'Arte, non rinuncia a familiarizzare con la danza moderna, frequentando il laboratorio di Martha Graham e lavorando per tre anni al fianco di Merce Cunningham. Dopo una sola stagione passata nella compagnia di Paul Taylor, da cui apprende comunque un certo gusto per lo humour e per le performance atletiche, debutta come coreografa nel 1965 con Tank Drive, firmando l'anno successivo Re-Moves, presso il Judson Dance Theatre, dove il pubblico è costretto ad "ascoltare" la danza senza vederla. Il successo arriva però con The Fugue (1970), in cui la musica è solamente quella amplificata proveniente dalle percussioni dei piedi sul pavimento.
Sweet Fields, cor. Twyla Tharp
La Tharp si apre dunque al fervido clima sperimentale degli anni sessanta, ballando in un campo di basket (Generation, 1968) o lungo i corridoi dei musei (Dancing in the streets, 1969), mentre a partire dalla decade successiva inizia a passare agilmente dal jazz (Eight Jelly Rolls e The Bix Pieces, 1971; Sue's Leg, 1976; Baker's Dozen, 1979) al rock (Deuce Coupe, grande successo su musica dei Beach Boys), approdando infine alla classica di Haydn in As Time Goes By.
La celebrità arriva grazie a Baryshnikov, di cui la coreografa riesce a rivelare le doti di ballerino contemporaneo in Push Comes to Shove (1976), ricevendo in cambio la carica di condirettore dell'American Ballet Theatre.
Coreografa intanto per il New York City Ballet, in collaborazione con Jerome Robbins, Brahms - Händel (1984), allestisce all'Opéra di Parigi Rules of the Game (1989, invitata dallo stesso Nureyev) e, per la compagnia di Martha Graham, Demeter and Persephone (1994). Tra i suoi lavori degli anni novanta si ricordano inoltre Octet (1991), Jump Start (1995) e il trittico Tharp! comprendente Sweet Fields, 66, Heroes (1996). Il suo talento, unito all'ironia e ad un forte eclettismo, la portano inoltre a lavorare per il cinema, grazie a un fecondo sodalizio con il regista ceco Milos Forman, per il quale cura le coreografie di Hair (1979), Ragtime, (1980), Amadeus (1984). Nel 1992 scrive la sua autobiografia, Push Comes to Shove; il suo secondo libro, The creative habit: learn it and use it for life, viene pubblicato nell'ottobre del 2003, mentre a Broadway la sua ultima fatica, il pluripremiato Movin' out, su musiche di Billy Joel sembra intramontabile.