Petite-fille d'immigrés napolitains, Ariane Ascaride assiste, enfant, aux spectacles amateur dans lesquels joue son père, représentant chez L'Oréal et passionné de théâtre. Après un passage par le Conservatoire de Marseille, elle étudie la sociologie à la fac d'Aix-en-Provence, où elle exerce aussi une activité militante au sein de l'Unef. Un jour de 1973, alors qu'elle vient de faire une intervention sur le thème université/patronat, un jeune homme vient la féliciter : c'est Robert Guédiguian, qu'elle épouse deux ans plus tard. Ayant pris soin de gommer son accent marseillais, elle monte à Paris pour entrer au Conservatoire, où elle a pour professeurs Vitez et Bluwal. Elle joue dans des mises en scène de son frère Pierre, l'un des inventeurs du théâtre à domicile, mais délaisse bientôt les planches pour se consacrer au cinéma.
Apparue à l'écran en 1977 dans La Communion solennelle de René Féret, Ariane Ascaride est la seule comédienne professionnelle au sein du casting de Dernier été, premier long métrage réalisé par son compagnon Guédiguian, une peinture du milieu ouvrier marseillais, qui reçoit un accueil chaleureux à Cannes en 1981. Egérie d'un cinéaste fidèle à ses acteurs (Meylan, Darroussin, Boudet), elle tourne dans ses films suivants (Rouge midi, Ki lo sa?) mais devra attendre A la vie, à la mort !, plébiscité par la critique en 1990, et surtout Marius et Jeannette, succès public qui lui vaut un César de la meilleure actrice en 1998, pour accéder à la célébrité. Parmi les beaux rôles que lui offrira son mari par la suite, signalons l'émouvante mère courage de La Ville est tranquille (2000) et l'indécise Marie-Jo, écartelée entre ses deux amours
Sollicitée par de nombreux metteurs en scène à la fin des années 90, celle qui tourna, à ses débuts, sous la direction deRené Allio et Mordillat, travaille volontiers avec des cinéastes engagé(e)s, tels Dominique Cabréra(Nadia et les hippopotames en 1999) ou le tandem Ducastel-Martineau (elle est une soeur rêvée pour ce drôle de Félix en 2000). En 2004, l'actrice appréciée pour son fort tempérament se révèle étonnante de sobriété dans Brodeuses. Elle tourne ensuite consécutivement dans quatre films dirigés par son mari, Le Voyage en Arménie (2006), Lady Jane (2008), L'Armée du Crime (2009) et Les Neiges du Kilimandjaro (2011) aux cotés de Jean-Pierre Darroussin. Toujours en 2011, la comédienne est également à l'affiche de L' Art d'aimer d'Emmanuel Mouret, ainsi que de La Délicatesse des frères David et Stéphane Foenkinos, deux films faisant la part belle aux sentiments amoureux.