Dita von Teese wurde 1971 als Heather Renée Sweet in Rochester, Michigan, geboren. Seit ihrem vierten Lebensjahr nahm sie Ballettstunden. Schon früh begeisterte sie sich für Modestile vergangener Epochen. Nach dem College studierte sie deshalb historische Kleidungsstile.
Ihren ersten Auftritt als Erotik-Model hatte sie 1991, als sie Fotos der Fetisch-Ikone Betty Page nachstellte. Um ihre Karriere anzutreiben, stellte sie auf ihrer eigenen Internetseite 10.000 selbst kreierte Fotos ins Netz. Daraufhin wurden namhafte Fotografen wie Ellen von Unwerth auf das Model aufmerksam. Der Durchbruch gelang Dita von Teese mit einem Fotoshooting für den "Playboy" im selben Jahr. Seit Mitte der 1990er-Jahre arbeitet sie nicht nur als Model, sondern auch als Schauspielerin und Pornodarstellerin. Sie spielte in Andrew-Blakes Lesben-Pornos "Decadence" und "Pin-Ups 2" mit. Außerdem veröffentlichte sie im Internet selbst produzierte Sexfilme unter dem Pseudonym "Bedroom Betty". 2004 drehte sie ein Werbevideo für das Dessous-Label Agent Provocateur, in dem sie sadomasochistische Spielchen mit einem George W. Bush-Double trieb.
Durch die einjährige Ehe mit dem Musiker Marilyn Manson gewann Dita van Teese 2005 an Bekanntheit. 2006 wurde sie für ihre Rolle als Gala im Kurzfilm "Death of Salvador Dali" beim "Beverly Hills Festival" in der Kategorie "Best Female Performance" ausgezeichnet. 2007 wirkte sie im Horrorfilm "Saint Francis" und 2011 in der Serie "CSI: Den Tätern auf der Spur" mit. Dita van Teese lief als Model für Jean-Paul Gaultier und ist ein gern gesehener Gast bei internationalen Veranstaltungen.