Олександра В'ячеславівна Ребенок народилася 6 травня 1980 року в Москві в сім'ї кандидата фізико-математичних наук та модельєра і технолога одягу. Має білоруське походження. У 1994 році закінчила дитячу школу мистецтв № 1. У 1997 році закінчила навчально-виховний комплекс імені Галини Вишневської по класу фортепіано. З 1997 по 1999 роки навчалася в Московському державному університеті культури і мистецтв, закінчила два курси на режисерському факультеті за спеціальністю «режисер театру».
У 2003 році закінчила Театральний інститут імені Бориса Щукіна, де її художнім керівником був Родіон Овчинников. З 2003 по 2005 роки співпрацювала з Театральним центром «На Страсному». У 2005 році була ведучою на каналі О2ТВ.
З 2005 по 2006 роки співпрацювала з ЦДіР А. Казанцева і М. Рощина. З 2006 року — актриса Театра.doc. З 2008 року співпрацює з ПROEKT_FAБRИКА. У 2012 році зіграла роль у фільмі «Поки ніч не розлучить».
У 2011 році Олександра Ребенок стала ведучою програми «Косметичний ремонт. Російська версія» на каналі Муз-ТВ, адаптації британського шоу Snog Marry Avoid?.
З 16 січня по 9 лютого 2012 року брала участь в реаліті-шоу «Поліглот» на телеканалі Культура.
У 2013 році Олександра Ребенок бере участь у проекті «Минуле і Дума» телеканалу «Дождь».
Заміжня за актором Олексієм Вертковым. У липні 2017 року у пари народився син.