Diane Lane nació el 22 de enero de 1965 en la ciudad de Nueva York, Estados Unidos. Es hija de Colleen Farrington, cantante en un club nocturno y Chica Playboy de octubre en 1957, y de Burton Lane Eugene, un escritor de dramas que también trabajó como guionista. La abuela materna de Lane, Agnes Scott, era predicadora y la teatralidad de sus sermones influyeron en Diane para convertirse en actriz. Sus padres se divorciaron cuando todavía era un bebé, siendo criada por su padre. Estuvo casada con Christopher Lambert entre 1988 y 1994, teniendo una hija en común, Eleonora. Actualmente está casada con el también actor Josh Brolin, con el que contrajo matrimonio el 14 de agosto de 2004.
