Stephenie Meyer naît le 24 décembre 1973 à Hartford, dans le Connecticut.
Elle passe son enfance à Phoenix. Elle a 5 frères et s½urs, Seth, Emily, Jacob, Paul et Heidi, dont elle utilisera en partie les prénoms dans les romans de sa série Twilight.
Elle fait ses études à la Brigham Young University de Provo, dans l'Utah, et en sort diplômé en Anglais.
Elle a rencontré son mari durant son enfance en Arizona, et l'épouse en 1994. Ensemble, ils ont trois enfants : Gabe, Seth et Eli.
Son premier roman, Twilight, lui a été inspiré par un rêve qu'elle fit le 2 juin 2003, dans lequel une jeune fille et un vampire étincelant étaient assis dans un champ. Le roman a été publié en octobre 2005, et a depuis rejoint le top 5 des meilleures ventes de livre pour adolescents du New York Times. Stephenie Meyer a écrit une version alternative de Twilight, intitulé Forever Dawn, qu'elle n'envisage pas de publier car cette version n'est pas destiné aux adolescents.
Une adaptation cinématographique de Fascination est sortie aux Etats-Unis le 21 novembre 2008, et le 7 janvier 2009 en France. Stephenie est aussi l'auteur du roman de science-fiction pour adultes, Les Âmes Vagabondes.