Марія Шнайдер народилася 27 березня 1952 року в сім'ї французького актора і фотомоделі німецько-румунського походження Марії-Христини Шнайдер (Marie-Christine Schneider). Батько Марії кинув її матір практично відразу після народження доньки, причому дитину не визнав. У школі Марія підробляла манекенницею, займалася живописом, вивчала грецьку і латинську мови. До 15 років майбутня акторку виховувала мати, а потім вона переїхала до Парижа і в 1969 році отримала свою першу роль в кіно.
Міжнародну популярність 19-річній Марії Шнайдер приніс фільм 1972 року «Останнє танго в Парижі» Бернардо Бертолуччі. Її партнером по фільму був Марлон Брандо. У кінострічці вона грала молоду парижанку Жанну, яка вступає в сексуальний зв'язок з американським бізнесменом середнього віку. Через відвертий зміст стрічки, що приніс Бертолуччі премію «Оскар» за найкращу режисерську роботу, фільм справив незабутнє враження на глядачів і кінокритиків та викликав хвилю обурення італійської цензури.
Після «Танго» Марія багато знімалася в кіно, включаючи екранізацію 1996 року відомого роману Шарлотти Бронте «Джейн Ейр», проте жодна з ролей не принесла їй такого успіху, як роль Жанни. Можливо, через «Танго» в житті Шнайдер стався душевний нарив. Їй почали пропонувати ролі, що обов'язково передбачають оголення. Акторка почала пити, вживати наркотики, її ім'я все частіше з'являлося в скандальній світській хроніці. Кілька разів акторка намагалася звести рахунки з життям, але медикам вдавалося її врятувати.
У 1976 році Шнайдер була відсторонена від зйомок у фільмі Бернардо Бертолуччі «Двадцяте століття», яке могло б стати наступною віхою в її кар'єрі. У 1977 році вона була повторно відсторонена від зйомок у фільмі Луїса Бунюеля «Цей смутний об'єкт бажання». Головна жіноча роль Кончіти була віддана Марії Шнайдер, але вона під час зйомок вживала наркотики і в результаті була звільнена. Бунюель замінив Шнайдер двома акторками: Кароль Буке і Ангелою Моліною.
За свою кар'єру Марія Шнайдер знялася у понад 50 стрічках. Грала у Мікеланджело Антоніоні, Жака Ріветта, Рене Клемана, Франко Дзефіреллі, Енкі Білала, Марко Беллоккьо, Бертрана Бліє, знялася в культовому фільмі Сиріла Коллара «Дикі ночі» (1992); працювала на телебаченні. Останнім фільмом у кар'єрі акторки стала стрічка «Клієнтка французького жиголо» Жозіан Баласко (2008).