Kristen Stewart è nata il 9 Aprile 1990 a Los Angeles, California, cresciuta però in Colorado. Suo padre, John Stewart, è un produttore televisivo che lavora per la FOX; lei ha un fratello maggiore, Cameron. Vive con la famiglia Woodland Hills, Los Angeles, ed è un abile serfista.

Kristen Stewart ha avuto il suo primo ruolo, minore, nel 1999 in un film tv, The Thirteenth Year.
Ha esordito nel cinema nel 2001 con La sicurezza degli oggetti di Rose Troche, presentato al Toronto Film Festival, accanto a Glenn Close, Dermot Mulroney e Joshua Jackson. Il suo volto è diventato noto al pubblico internazionale nel 2002 grazie al ruolo di Sarah Altman, la figlia di Jodie Foster/Meg Altman in Panic Room di David Fincher, dove ha rimpiazzato Hayden Panettiere. Nel 2004 interpreta Tre Ragazzi per un Bottino, e nel 2005 gira Zathura: Un'avventura Spaziale (2005) diretto da On Favreau, Fierce People (2005) di Griffin Dunne e In The Land Of Women (2005) di Jon Kasdan.
Ultimamente è protagonista del thriller The Messengers (2007) dei fratelli Pang e della pellicola Il Bacio che aspettavo (2007) di Jon Kasda, con Adam Brody e Meg Ryan. In uscita anche Cutlass.
Nel 2007 recita nel film diretto da Sean Penn Into the Wild
Sono in pre-produzione altri film, previsti per il 2008: The Yellow Handkerchief, What Just Happened? , Twilight.