Эмма Робертс родилась в США в маленьком городке Ринбек (англ.), штат Нью-Йорк. Она дочь актёра Эрика Робертса и Келли Канингхэм, с которой он расстался сразу после рождения девочки. Тёти Эммы — актриса и продюсер Лиза Робертс-Гиллан (англ. Lisa Roberts Gillan) и актриса Джулия Робертс. Всё детство Эмма проводила много времени со своей знаменитой тётей Джулией Робертс, и, глядя на то, как та снимается в фильмах, Эмма решила для себя последовать семейной династии и стать актрисой.
В 2001 году Эмма Робертс дебютировала в фильме Теда Демме «Кокаин». На тот момент Эмме было 10 лет. Юная актриса сыграла роль Кристины Янг в детстве, вместе с такими актёрами как Джонни Депп и Пенелопа Крус.
После первой удачной роли Эмма перебралась в Лос-Анджелес, где поступила в школу Арчера (англ. Archer School for Girls), чтобы совмещать учебу и киносъёмки.
В середине 2003 года Эмма должна была начать сниматься в фильме «Daisy Winters», девушка была утверждена на роль главной героини. Но из-за отсутствия спонсорской поддержки съёмки картины решили отменить.
В 2004 году об Эмме Робертс заговорили все подростки Америки. Она начала сниматься в телесериале «Нетакая», где сыграла главную роль. Эмма стала любимицей миллионов подростков, обеспечив себе всеобщую славу и популярность. Сразу по окончанию съемок в сериале, в том же 2007 году Робертс получает сначала главную роль в детективе «Нэнси Дрю», а в 2008 и в комедии «Оторва». Оба фильма получили положительные отзывы критиков и закрепили за Робертс статус кумира подростков.
В 2009 году актриса получает роль в комедийной драме «Роскошная жизнь», где работала вместе с такими звездами как Алек Болдуин, Рори Калкин и Мартин Скорсезе. Фильм выиграл премию Международной федерации кинопрессы (FIPRESCI), а Эмма показала, что способна играть не только в фильмах, ориентированных на подростков.Также девушка была претенденткой на роль Китнисс в фильме "Голодные игры".
Эмма встречалась с Алексом Петтифером коллегой по фильму "Оторва", но любимая пара публики вскоре рассталась.С середины 2012 года встречается с актером Эваном Питерсом. В конце 2013 пара объявила о помолвке.
