Актриса родилась 1 июля 1939 года в городке Парк Ридж, штат Иллинойс. В Нью-Йорке училась в академии Ли Страсберга. Дважды была замужем, имеет сына и дочь. Рост актрисы 170 см. В детстве Карен ходила в балетную труппу. Вместе со своим сыном Хантером Карсоном снялась в картине «Вторжение с Марса» (1986).
Карен Блэк номинировалась на «Оскар» как лучшая актриса второго плана за роль в картине «Пять легких кусочков» (1969).
Актриса получила приз «Золотой глобус» за роль второго плана в картинах «Пять легких кусочков» (1969), «Аэропорт» (1970) вместе с Морин Стэплтон и «Великий Гэтсби» (1974), а номинировалась на «Золотой глобус» как лучшая актриса за роль в картине «День саранчи» (1975).
Карен Блэк номинировалась на «Грэмми» за музыкальный диск, записанный для фильма «Нэшвилл» (1975).
На кинофестивале «Fantasporto» актриса была признана лучшей актрисой за роль в картине «Firecracker» (2005). На Каталонском международном кинофестивале она была признана лучшей актрисой за роль в картине «Сгоревшие жертвоприношения» (1976).

Выборочная фильмография:

«Голливудские мечты» (Hollywood Dreams), 2006
«Проклятие сорок девятого» (Curse of the Forty-Niner), 2003
«Дом тысячи трупов» (House of 1000 Corpses), 2003
«Хранитель душ» (Soulkeeper), 2001
«Донор» (The Donor), 2000
«Я проснулся рано днем, когда умер» (I Woke Up Early the Day I Died), 1998
«Папочка-невидимка» (Invisible Dad), 1997
«Дети кукурузы-4. Сбор урожая» (Children of the Corn IV: The Gathering), 1996
«Девушки из долины динозавров» (Dinosaur Valley Girls), 1996
«План номер 10 из космоса» (Plan 10 from Outer Space), 1994
«Темная кровь» (Dark Blood), 1993
«Страх взаперти» (Caged Fear), 1992
«Окончательное правосудие» (Final Judgement), 1992
«Дети ночи» (Children of the Night), 1991
«Нарушенное правосудие» (Twisted Justice), 1990
«Дети» (The Children), 1990
«Зеркало, зеркало» (Mirror, Mirror), 1990
«Злые духи» (Evil Spirits), 1990
«Гомер и Эдди» (Homer and Eddie), 1989
«Ночной ангел» (Night Angel), 1989
«Ребенок-невидимка» (The Invisible Kid), 1988
«Они живут-3. Остров живых» (It's Alive III: Island of the Alive), 1987
«Вторжение с Марса» (Invaders from Mars), 1986
«Дикий рассвет» (Savage Dawn), 1985
«Ад в джунглях» (Inferno in diretta), 1985
«Рыба-убийца» (Killer Fish), 1979
«Козерог один» (Capricorn One), 1978
«Сгоревшие жертвоприношения» (Burnt Offerings), 1976
«Семейный заговор» (Family Plot), 1976
«Нэшвилл» (Nashville), 1975
«День саранчи» (The Day of the Locust), 1975
«Трилогия ужасов» (Trilogy of Terror), 1975
«Аэропорт-75» (Airport 1975), 1974
«Великий Гэтсби» (The Great Gatsby), 1974
«Беспечный ездок» (Easy Rider), 1969