Se forma con su padre, Orazio Gentileschi, quien le pone en contacto con Caravaggio y luego con Agostino Tassi. Trabaja en Roma y Florencia, y se establece en 1630 en Nápoles. Su pintura se caracteriza por escenas llenas de fuerza y pasión, en las que el elemento psicológico alcanza una elevada expresión dramática. Judit y Holofernes (1620) es quizás su mejor obra ya que el sangriento suceso no se representa de forma simbólica, sino que se plasma con gran realismo, muy del gusto de la artista.