Denise Richards urodziła się w rodzinie rzymskokatolickiej w Downers Grove w Illinois. Jej rodzice to Joni Lee, właścicielka kawiarni oraz Irv Richards, inżynier telekomunikacji. Denise Richards ma młodszą siostrę Michelle, z którą dorastała na przedmieściach Chicago. Jej rodzina ma korzenie niemieckie, francuskie, kanadyjskie, irlandzkie, angielskie, walijskie i holenderskie. Uczęszczała do Herrick Junior High School. W 1989 roku kończyła szkołę El Camino High School w Oceanside. Jako dziecko, była jedyną dziewczynką w drużynie baseballu.

Spotykała się z kilkoma mężczyznami, jednak to aktor Charlie Sheen skradł jej serce i wzięli ślub 15 czerwca 2002 roku. 9 marca 2004 przyszła na świat ich córka – Sam. W 2005 roku Denise Richards złożyła pozew o rozwód, jednak ze względu na narodziny ich drugiego dziecka Loli Rose 1 czerwca 2005 roku, wycofała go. Ostatecznie para rozwiodła się w 17 listopada 2006 roku. W czerwcu 2011 roku adoptowała swoją najmłodszą córkę Eloise Joni. W grudniu 2017 roku zaczęła spotykać się z Aaronem Phypersem, z którym wzięła ślub 8 września 2018 roku w Malibu. W maju 2019 roku Richards poinformowała, że Phypers adoptuje jej najmłodszą córkę.

Denise Richards swoją karierę zaczęła dorabiając sobie jako modelka, podróżując między Nowym Jorkiem a Tokio. Reklamowała m.in. pomadki do ust. Pojawiła się w sitcomach: „Świat według Bundych” (1987 r.), „Doogie Howser, lekarz medycyny” (1991 r.), „Kroniki Seinfelda” (1993 r.) oraz serialach „Aaron Spellinga: Beverly Hills 90210” (1992 r.) i „Melrose Place” (1996 r.). Była nominowana do nagrody Blockbuster Entertainment za rolę pilota wojennego statku kosmicznego Carmen Ibanez w filmie „Żołnierze kosmosu” z 1997 roku.

Dużą popularność zdobyła dzięki roli dziewczyny Jamesa Bonda w filmie „Świat to za mało” z 1999 roku, jednak za tę rolę dostała nagrodę Złotej Maliny dla najgorszej aktorki drugoplanowej i zdobyła nominację do Blockbuster Entertainment Award. W 2001 roku pojawiła się w jednej z głównych ról w slasherze „Walentynki” z 2001 roku.

Poza pracą Denise Richards wspiera wiele organizacji charytatywnych. Współpracuje z organizacjami chroniącymi zwierzęta i pomaga szukać domów dla czworonogów przebywających w schroniskach. Pojawiała się też na charytatywnych pokazach mody. Po tym jak jej matka zmarła na raka nerki poświęciła swój czas na podnoszenie świadomości i pomoc Stowarzyszeniu Raka Nerki. W czerwcu 2018 roku dołączyła do letniej kampanii teatralnej PSA prowadzonej przez The Will Rogers Motion Picture Pioneers Foundation na rzecz Brave Beginnings, która finansuje niezbędny sprzęt dla noworodków dla amerykańskich szpitali.