Барбара Стенвик (Руби Кэтрин Стивенс) родилась 16 июля 1907 года в Нью-Йорке в семье каменщика. Девочка была младшим ребёнком из пятерых детей Стивенсов. Когда девочке было всего три года, её мать трагически погибла. Вскоре после этого отец уехал на строительство Панамского канала, где и скончался в 1914 году. Младшие дети в семье – Руби и её брат Малкольм были отданы на воспитание в приёмные семьи. В 1915 году старшая сестра девочки Милдред забрала её на три года к себе.
В возрасте тринадцати лет Руби решает бросить школу. Чтобы заработать на жизнь, она идёт работать в универмаг. Затем девушка была мелкой служащей в телефонной компании, работала машинисткой в студии звукописи, танцевала в ночном клубе. В 1923 году юная Руби начала выступать в шоу Зигфельда и в театре Шуберта.
Друзья познакомили Руби с драматургом Уиллардом Маком, который начал учить её актёрскому мастерству. Впоследствии он пригласил девушку в свою новую постановку «Петля». Именно он настоял на том, чтобы начинающая актриса взяла псевдоним – Барбара Стэнвик. Премьера спектакля состоялась 20 октября 1926 года на Бродвее. Игра Барбары получила восторженные отзывы критиков.
После этого актрисой заинтересовался кинопродюсер Роберт Кейн. Благодаря ему, состоялся дебют Барбары в кино – она сыграла небольшую роль танцовщицы в немом фильме «Ночи Бродвея». Она быстро завоевала любовь зрителей, став одной из самых популярных актрис своего времени. В 1944 году Барбара Стэнвик была самой высокооплачиваемой актрисой Голливуда.
Самыми известными фильмами с её участием являются «Леди Ева» (1941), «Стелла Даллас»(1938), «Познакомьтесь с Джоном Доу» (1941), «Огненный шар» (1942), «Извините, вы ошиблись номером» (1949), «Двойная страховка» (1945). За время своей карьеры Барбара Стенвик была четырежды номинирована на получение премии «Оскар» как лучшая актриса.
С конца 1950-х годов Стенвик выступала в основном по телевидению. Свою последнюю роль в фильме «Поющие в терновнике» актриса сыграла в 1983 году.
20 января 1990 года Барбары Стенвик не стало. Актриса скончалась в Санта-Монике, штат Калифорния (США).