Bryce Dallas Howard est la fille du cinéaste américain Ron Howard et de la scénariste et actrice Cheryl Howard. L'actrice est véritablement ce que l'on appeler une enfant de la balle, puisqu'en dehors de ses parents son oncle, Clint Howard, ses grands-parents, Rance Howard et Jean Speegle Howard étaient aussi acteurs. D'ailleurs, son parrain n'est autre qu'Henry Winkler, le héros de la série Happy Days dans laquelle jouait son père.
Elle suit des études d'art dramatique à la Steppenwolf School and Stagedoor Manor Performing Arts, où elle devient amie avec Natalie Portman, qui y étudie elle aussi. En 2003, elle commence une carrière à Broadway (auparavant, elle était apparue dans plusieurs films de son père, en tant que figurante).
Ses véritables débuts au cinéma ont lieu en 2004 avec Book of Love. La même année, M. Night Shyamalan l'engage pour son Village, l'ayant découverte à Broadway. Il refera appel à elle en 2006 pour la jeune fille de l'eau.
En 2005, elle remplace Nicole Kidman dans Manderlay. En 2006, elle joue dans As you like it, reprenant le rôle qu'elle tenait au théâtre et qui avait tant impressionné M. Night Shyamalan. En 2007, elle rejoint le casting de Spider-Man 3, où elle tient le rôle de l'une des amies de l'homme-araignée. En 2009 elle est à l'affiche de Terminator Renaissance, de McG.
 
Elle a épousé en 2006 l'acteur Seth Gabel.
En plus de Natalie Portman, elle compte parmi ses amis stars Kirsten Dunst et Jake Gyllenhaal