Elizabeth Caroline Orton est née le 14 décembre 1970 à East Dereham (comté de Norfolk, Royaume-Uni) et grandit dans une ferme où ses parents sont éleveurs de porcins. Orpheline à l'âge de dix neuf ans, la jeune femme décide de se réfugier dans un temple bouddhiste en Thaïlande puis enchaîne les emplois dans la restauration. De retour au Royaume-Uni, elle fait un peu de théâtre avant une rencontre décisive.
C'est dans une discothèque londonienne que Beth Orton lie connaissance avec le DJ et remixeur techno William Orbit. Séduit par sa voix, il lui propose de faire des essais, aboutissant à un album confidentiel, Don't Wanna Know 'Bout Evil, tiré au Japon à quelques milliers de copies et réputé introuvable depuis. Une autre rencontre va décider du destin de Beth Orton quand le duo techno The Chemical Brothers l'invite à chanter sur son morceau « Alive Alone » du fameux album Exit Planet Dust (1995), qui lance la mouvance big beat et fait connaître le nom Beth Orton à un large public.
Elle peut alors enregistrer sous son nom, à commencer par le single « I Wish I Never Saw the Sunshine » (une reprise de The Ronettes) puis « She Cries Your Name » qui devient rapidement un succès, précédant l'album Trailer Park (octobre 1996), étonnant mélange de folk et d'electro. L'accueil qui lui est réservé est excellent, à tel point qu'il vaut à l'artiste le prestigieux Mercury Music Prize de 1997. Beth Orton commence à tourner (elle se produit au Lilith Fair) et sort un EP inédit, Best Bip, en décembre 1997.
L'année 1998 est surtout passée à l'enregistrement de son deuxième album Central Reservation qui paraît en 1999. Celui-ci, davantage orienté vers l'acoustique que son prédécesseur, lui vaut un second Mercury Music Prize et consacre Beth Orton parmi les artistes les plus en vue du Royaume-Uni. La chanteuse remporte également le Brit Award de la meilleure interprète féminine en l'an 2000.
Daybreaker, en juillet 2002, ne fait que confirmer sa notoriété en se classant dans le Top 10 britannique. L'album qui accueille des artistes aussi divers que son compagnon Ryan Adams, The Chemical Brothers, Emmylou Harris et Four Tet, témoigne de l'éclectisme de Beth Orton. Ce succès est suivi de l'EP The Other Side of Daybreaker (2003). Des nouvelles quant à son état de santé se font jour : la chanteuse est atteinte de la maladie de Crohn (maladie du tube digestif) et suit un régime draconien.
Cela ne l'empêche guère de produire avec Jim O'Rourke un quatrième long-format, Comfort of Strangers (février 2006), résolument tourné vers un folk acoustique. Au terme de l'année, Beth Orton donne naissance à une fille et doit par conséquence annuler la tournée prévue. L'artiste très appréciée de la critique et du public se fait de plus en plus rare. Son sixième album Sugaring Season, paru à l'automne 2012 (soit six ans après le précédent), voit la chanteuse se concentrer sur l'écriture et simplifier son art en compagnie des guitaristes Marc Ribot, Sam Amidon et du producteur Tucker Martine.
Il faut attendre quatre années supplémentaires pour voir réapparaître Beth Orton dans un deuxième album pour le label ANTI-. Le recueil intitulé Kidsticks, co-produit avec Andrew Hung du groupe Fuck Buttons, est dévoilé en mai 2016. Il marque un retour au style électronique des débuts.
