Marion Ross est née en 1928 à Albert Lea dans le Minnesota. À l’âge de 13 ans, elle change son prénom Marian en Marion car elle pensait que cela ferait mieux. Elle a toujours voulu quitter sa région natale où les hivers sont très froids pour aller en Californie devenir actrice.
En seconde année de lycée, elle part travailler en tant que jeune fille au pair à Minneapolis pour se payer des cours d’art dramatique au centre Mac Phail. Un an après s’être installée à Minneapolis, ses parents sont partis vivre à San Diego, Californie, et elle les suivit pour s’inscrire à l’université d’État de San Diego. Pendant ses études, elle a participé à plusieurs pièces de théâtre du club de l’université. Un été, elle joua au théâtre La Jolla et elle fut remarquée par le directeur qui l’aida à décrocher un rôle à Hollywood.
À partir de 1953, elle joue dans plusieurs téléfilms mais elle ne devint jamais une star du grand écran, son univers se révélant être celui de la télévision. En particulier elle a tenu pendant onze saisons le rôle de Marion Cunnigham dans la sérieHappy Days. Elle a également fait des apparitions dans d'autres productions comme La croisière s’amuse.
Elle aime que les fans lui demandent des autographes et il existe une nouvelle génération de fans grâce aux rediffusions.
Elle est la porte-parole de la ville de Marion, Illinois dont la banque porte son nom.
Elle a obtenu son étoile sur Hollywood boulevard le .