Полное имя актрисы — Лена Мария Джонна Олин [Lena Maria Jonna Olin]. Лена Олин родилась в семье киноактера Стига Олина и театральной актрисы Бритты Олин-Холберг. Дочь актеров, Лена Олин, естественно, с раннего детства проявляла интерес к сцене. После окончания школы девушка все же недолгое время работала медсестрой в больнице и учительницей на замену.

Друг семьи Ингмар Бергман посоветовал Лене поступить в школу драмы. В 1975 году Лена Олин победила на конкурсе "Мисс Скандинавия", что во многом повлияло на ее дальнейшую творческую судьбу. С 1976 года по 1979 год она училась в Национальной академии драматического искусства. В 1980-1991 годы талантливая девушка работала в Королевском Драматическом Театре Стокгольма, где быстро стала восходящей звездой. Лена Олин влила жизнь и энергию в несколько американских постановок своей неподражаемой чувственностью: "Король Лир" — роль Корделии, "Мастер и Маргарита" — роль Маргариты, "Сон в летнюю ночь" — роль Титании и многие другие.