Родилась 1 августа 1986 г. во Львове (Украинская ССР, ныне Украина).
Выпускница Черноморской гуманитарной академии (ныне образовательное частное учреждение высшего образования "Международный инновационный университет", Сочи, Краснодарский край).
Спортивная карьера
Елена Веснина начала заниматься теннисом в шестилетнем возрасте в Сочи под руководством заслуженного тренера России Юрия Юдкина. В дальнейшем наставниками спортсменки были ее отец Сергей Веснин и заслуженный мастер спорта РФ Андрей Чесноков, а также заслуженный тренер России Евгения Манюкова.
С 2002 г. Елена Веснина выступает в профессиональных соревнованиях.
В 2007 г. в Москве в составе сборной России выиграла Кубок Федерации (ныне Кубок Билли Джин Кинг) - крупнейшие международные командные соревнования в женском теннисе. В финале россиянки нанесли поражение итальянкам. В 2008 г. в Мадриде (Испания) вновь стала победительницей Кубка Федерации. В финале россиянки обыграли испанок.
В 2013 г. на XXVII Всемирной летней Универсиаде в Казани Елена Веснина завоевала золото в парном разряде (вместе с Анастасией Павлюченковой) и в смешанных соревнованиях (вместе с Андреем Кузнецовым). Там же стала обладательницей серебра в турнире женских команд (с Анастасией Павлюченковой, Екатериной Яшиной и Маргаритой Гаспарян).
Елена Веснина является победительницей трех турниров Женской теннисной ассоциации (Women's Tennis Association, WTA) в одиночном разряде (2013 - Хобарт, Австралия; Истборн, Великобритания; 2017, Индиан-Уэллс, шт. Калифорния, США).
Вместе с соотечественницей Екатериной Макаровой трижды первенствовала на турнирах Большого шлема в парном разряде (2013, Париж, Открытый чемпионат Франции; 2014, Нью-Йорк, Открытый чемпионат США; 2017, Лондон, Великобритания - Уимблдонский турнир). Помимо этого, 14 раз выигрывала турниры WTA в парном разряде: по одному разу - вместе с россиянками Анастасией Родионовой (2005, Квебек, Канада), Еленой Лиховцевой (2007, Хобарт), Динарой Сафиной (2008, Индиан-Уэллс), Дарьей Касаткиной (2015, Москва) и австралийкой Мариной Эракович (2011, Линц, Австрия), два раза - вместе с представительницей Индии Саней Мирзой (2011 - Индиан-Уэллс; Чарльстон, шт. Южная Каролина, США) и семь раз - вместе с Екатериной Макаровой (2012 - Пекин, Китай; Москва; 2013, Индиан-Уэллс; 2016, Монреаль, Канада; 2017 - Дубай, ОАЭ; Торонто, Канада; 2018, Мадрид).
В январе 2016 г. вместе с бразильцем Бруно Соарешем первенствовала в Мельбурне на Открытом чемпионате Австралии в смешанном разряде.
14 августа 2016 г. Елена Веснина вместе с Екатериной Макаровой стала чемпионкой XXXI летних Олимпийских игр в Рио-де-Жанейро (Бразилия) в парном разряде. В финальном матче россиянки нанесли поражение представительницам Швейцарии Тимее Бачински и Мартине Хингис.
В октябре 2016 г. Веснина и Макарова выиграли Итоговый турнир Женской теннисной ассоциации в Сингапуре.
1 августа 2021 г. Елена Веснина вместе с соотечественником Асланом Карацевым завоевала серебро теннисного турнира в смешанном разряде в рамках XXXII летних Олимпийских игр в Токио (Япония). В финале они уступили другому российскому дуэту - Анастасии Павлюченковой и Андрею Рублеву.
Наиболее высокой позицией Елены Весниной в одиночном рейтинге WTA было 13-е место в марте 2017 г. На протяжении карьеры она заработала 13 млн долларов призовых.
В 2024 г. завершила карьеру.
Звания, награды
Заслуженный мастер спорта РФ (2007).
Елена Веснина награждена орденом Дружбы (2016), медалью ордена "За заслуги перед Отечеством" I степени (2021). Отмечена Почетной грамотой президента РФ (2013).
Почетный гражданин Сочи (2016).