牛莉生于北京市一個普通軍人家庭，畢業于解放軍藝術學院。現為中國空軍電視藝術中心女演員。
從影前牛莉是名運動員，1986年獲得全國第一屆女子花樣游泳團體冠軍。1990年獲得全軍射擊冠軍。 1991年9月，首次出演電影《大決戰》。2000年6月主演電視劇《絕色雙嬌》。 2006年在電視劇《闖關東》中飾演那文。 2011年，相聲劇《還錢》獲得兔年春晚觀眾最喜愛的春晚節目小品類一等獎。 2013年憑借在電視劇《新女婿時代》中的精彩演技獲“十佳演員”稱號。
