Она родилась 19 февраля 1963 года в городе Хибир Спрингс, недалеко от города Ширли в штате Арканзас, но росла в деревушке Симс в штате Индиана. Лорел училась в христианском колледже «Мэрион» (англ. Marion College) штата Индиана — и по окончанию его получила степень по биологии и английской литературе. Во время учёбы познакомилась с молодым человеком, Гарри Гамильтоном, который вскоре стал её мужем. По словам Лорел, она пишет, потому что не писать для неё то же самое, что и не дышать.
Очень часто рассказы и повести Лорел попадали и попадают в сборники и журналы, но известность принёс ей роман «Обет колдуньи». В 1993 году появился первый роман об «Аните Блейк» — невысокой женщине, борющейся с нежитью, способной поднимать зомби и обладающей ещё рядом талантов. Именно книги этой серии принесли ей огромную славу. Лорел Гамильтон продолжает этот цикл, и выходящие из-под её пера книги в скором времени появляются в списках наиболее продаваемых книг США и Великобритании. Она постоянно работает над написанием очередной книги и вопреки своей технобоязни регулярно выпускает новые книги.
Кроме того, в 2000 году Лорел начала новый цикл романов «Мередит Джентри». Первая книга этой серии называлась «Поцелуй теней», эта книга положила начало новому циклу книг в стиле эротического фэнтези.
Лорел Гамильтон также принимала участие в новеллизации сериала «Стар Трек» («Звёздный путь»).