Детство Оливии прошло в Вашингтоне, а когда она окончила школу, ее семья отправилась жить в Дублин. Именно в этом городе Оливия начала осуществлять свою мечту – она поступила в школу актерского мастерства The Gaiety School of Acting. Но Оливии не сразу удалось стать актрисой, начинала она в качестве ассистента по подбору кадров. Первые роли в кино она начала получать в начале 2000-х годов, именно тогда Уайлд снялась в нескольких фильмах, среди которых: «Соседка», «Туристас», «Альфа Дог» и сериал «Одинокие сердца», благодаря которому она приобрела известность. Ее персонаж, бисексуальная молодая девушка Алекс Келли, быстро завоевала любовь среди молодежи, а вскоре и сама Оливия вошла в состав актеров для сериала «Братья Донелли», затем она получила свою роль, принесшую ей наиболее широкую известность – в сериале «Доктор Хаус». Это произошло в 2007 году. Имя «Тринадцать», которое она носит в сериале, стало известным всему миру.
Актриса работает не только в кино, но и в театре. Одна из самых интересных ее ролей была сыграна в 2007 году. В спектакле «Beauty on the Vine» Оливия одновременно воплотила образы целых трех персонажей! Даже ее собака признана очаровательной – Пако в 2006 году стал талисманом для компании «Old Navy», занимающейся одеждой. Интересно отметить, что Оливия Уайлд – вегетарианка, а также тот факт, что она является натуральной блондинкой.
Оливия отдает много сил карьере, но не забывает и о личной жизни. В 2003 году, встретив Тао Рассполи, она вышла замуж. Ее муж продюсер, а она - актриса кино и театра, их творческая семья в настоящее время проживает в Нью-Йорке – родном городе Оливии. При этом она имеет двойное гражданство – американское и ирландское – и не забывает своих корней. Муж Оливии – Тао Рассполи – итальянский принц, поэтому в Италии ее зовут «принцесса Оливия».
Прекрасная Оливия Уайлд получила множество премий, первая из которых пришла к ней в 2006 году, а также она три раза попадала в горячую сотню, выбираемую в журнале «Maxim». Впервые это случилось в 2005 году, она заняла 65 место, в 2008 это было уже 97 место, а на вершину топа в журнале она смогла подняться в 2009.