Родилась 21 октября 1929 г. в Беркли (шт. Калифорния, США) в семье Алфреда Луиса Крёбера (1876-1960) и Теодоры Кракау (1897-1979). Родители были учеными-антропологами, мать получила известность за свою книгу об Иши - последнем представителе индейского племени Яхи.
В 1951 г. Урсула Кребер получила степень бакалавра искусств в женском Рэдклифф-колледже (Кембридж, шт. Массачусетс), в 1952 г. - степень магистра искусств в Колумбийском университете (Нью-Йорк). В 1953-1954 гг., получив грант по программе Фулбрайта, изучала во Франции средневековую литературу, однако защищать диссертацию не стала.
В середине 1950-х гг. вернулась в США, работала преподавателем французского языка и литературы в Мерсеровском университете (Мейкон, шт. Джорджия) и университете штата Айдахо (г. Москоу).
Урсула Ле Гуин начала профессиональную литературную деятельность в 1960-х гг. Преимущественно она работала в жанрах научной фантастики и фэнтези, ее книги переведены более чем на 40 языков.
Широкую известность в качестве автора научно-фантастических произведений ей принес "Хайнский цикл", получивший название циклу по вымышленной планете Хайн - центру межпланетного объединения цивилизаций Лига Миров. Цикл включает в себя романы: "Планета Роканнона" (1966), "Планета изгнания" (1966), "Город иллюзий" (1967), "Левая рука Тьмы" (1969), "Обделенные" (1974), "Толкователи" (2000), повесть "Слово для леса и мира - одно" (1972), сборник "День рождения мира" (2002).
Основное место в фэнтезийном направлении творчества Урсулы Ле Гуин занимал цикл "Земноморье". Начало ему положил рассказ "Слово освобождения" (1964), за которым последовали романы "Волшебник Земноморья" (1968), "Гробницы Атуана" (1971), "На последнем берегу" (1972), "Техану" (1990), "На иных ветрах" (2001). Также в цикл включены несколько рассказов.
Урсула Ле Гуин являлась автором ряда произведений, не входивших в эти две серии. В их числе: романы с утопическими мотивами "Резец небесный" (1971), "Глаз цапли" (1978) и "Всегда возвращаясь домой" (1985), квазиисторический роман "Малафрена" (1979), повесть для подростков "Далеко-далеко отовсюду" (1976) и др.
Писательница выпустила ряд детских и поэтических книг, а также несколько сборников статей. В 2017 г. была издана последняя прижизненная книга Урсулы Ле Гуин: сборник эссе No Time to Spare: Thinking About What Matters ("Нет времени для отдыха: размышления о значимом"), в котором изложила свои взгляды на культурное восприятие фэнтези, старение, повседневную жизнь и др.
Первым отдельным русскоязычным изданием произведений Урсулы Ле Гуин стал сборник "Планета изгнания", выпущенный в 1980 г. в серии "Зарубежная фантастика" московским издательством "Мир". Он включал в себя произведения из "Хайнского цикла" и внецикловые рассказы.
По произведениям Урсулы Ле Гуин сняты телефильм "Резец небесный" (1980, режиссеры Фред Барзик и Дэвид Локстон, США), мини-сериал "Волшебник Земноморья" (2004, Роберт Либерман, США), анимационная картина "Сказания Земноморья" (2006, Горо Миядзаки) и др.
Скончалась 22 января 2018 г. на 89 году жизни в Портленде (шт. Орегон, США).
За свои произведения Урсула Ле Гуин была неоднократно отмечена наиболее престижными литературными премиями в области научной фантастики - "Хьюго" (1970, 1973, 1974, 1975, 1988) и "Небьюла" (1970, 1975, 1991, 1996, 2009).
В 2003 г. удостоена мемориальной премии "Гроссмейстер фантастики" им. Деймона Найта, в 2014 г. - медали "За выдающийся вклад в американскую словесность".
Жизни и творчеству писательницы посвящены одноименные книги Барбары Бакнелл (1981) и Шарлотты Спивак (1984) "Урсула Ле Гуин" (Ursula K. Le Guin), Бернарда Селинджера "Ле Гуин и идентичность в современной художественной литературе" (1988, Le Guin and Identity in Contemporary Fiction), Элизабет Камминс "Понимая Урсулу Ле Гуин" (1990, Understanding Ursula K. Le Guin), Уоррена Рочелла "Сообщества сердца. Риторика мифа в художественных произведениях Урсулы Ле Гуин" (2001, Communities of the Heart. The Rhetoric of Myth in the Fiction of Ursula K. Le Guin) и др.
Был замужем за историком Чарльзом Ле Гуином. Имела дочерей Элизабет (род. 1957) и Каролину (род. 1959), а также сына Теодора (род. 1964).