Nata a Canandaigua, nello stato di New York, figlia di Jon J. Wiig e Laurie J. Johnston. Ha un fratello più grande di nome Erik. Il padre ha origini norvegesi e irlandesi, mentre la madre è di origine inglese e scozzese. Il cognome Wiig proviene dalla zona di Sogn og Fjordane in Norvegia. All'età di tre anni si è trasferita con la famiglia a Lancaster, Pennsylvania e successivamente a Rochester, New York, dove ha frequentato e si è diplomata alla Brighton High School. I suoi genitori divorziarono quando aveva 9 anni. Ha continuato gli studi presso l'Università dell'Arizona con una specializzazione in arte. All'università ha frequentato un corso di recitazione, ma ha abbandonato gli studi per trasferirsi a Los Angeles, dove si è unita alla compagnia d'improvvisazione The Groundlings.
Carriera
Nel 2003 muove i primi passi in televisione, partecipando al The Joe Schmo Show, una parodia dei reality show, in cui ha interpretato il personaggio di Dr. Pat, una consulente matrimoniale sopra le righe. Successivamente, la Wiig ha debuttato al Saturday Night Live nel novembre del 2005 nel corso della 31ª stagione, per poi diventare un membro effettivo del cast dalla 32ª stagione. Al Saturday Night Live ha dato vita a una serie di personaggi comici, tra cui la nevrotica Penelope, la maliziosa studentessa Gilly, Sue che ama le sorprese, Dooneese, Karen dei The Californian e molti altri. Si è inoltre cimentata nelle imitazioni di vari personaggi, tra cui Björk, Drew Barrymore, Nancy Pelosi, Michele Bachmann, Jamie Lee Curtis, Kim Cattrall, Kathie Lee Gifford, Lana Del Rey, Madonna, Paula Deen, Taylor Swift, e Suze Orman. Per il suo lavoro al Saturday Night Live ha ottenuto quattro candidature agli Emmy Awards come miglior attrice non protagonista in una serie comica (2009, 2010, 2011, 2012) e due candidature come miglior attrice guest.
All'inizio del 2019, dopo tre anni di frequentazione, si è fidanzata con l'attore Avi Rothman, da cui ha avuto due figli gemelli, Shiloh e Luna, nati nel gennaio 2020 tramite maternità surrogata. La coppia si è sposata nel febbraio 2021.
Nelle versioni in italiano delle opere in cui ha recitato, Kristen Wiig è stata doppiata da:
Francesca Fiorentini in Pretty Bird - La vera storia del Jet Pack, Ghost Town, Barb e Star vanno a Vista Del Mar, Un bambino chiamato Natale, Palm Royale
Daniela Calò in Love & Secrets, Welcome to Me, Zoolander 2, Downsizing - Vivere alla grande
Giuppy Izzo in 30 Rock, Anchorman 2 - Fotti la notizia, I sogni segreti di Walter Mitty
^Kristen Wiig Rules Out Second Marriage, in The San Francisco Chronicle, San Francisco Chronicle, 13 giugno 2011. URL consultato l'8 gennaio 2012 (archiviato dall'url originale il 26 gennaio 2012).