ลีนา โอลิน เคยได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงออสการ์มาแล้ว กลายเป็นขวัญใจของผู้ชมและนักวิจารณ์ด้วยความงามและพรสวรรค์อันโดดเด่น เธอมีผลงานทางโทรทัศน์ซึ่งเป็นที่กล่าวขาน และโกยเรทติงไปได้มหาศาล นั่นคือ ซีรี่ส์ของช่องเอบีซีเรื่อง Alias โดยประชันบทบาทกับ เจนนิเฟอร์ การ์เนอร์ และวิกเตอร์ การ์เบอร์
โอลินร่วมแสดง ภาพยนตร์ของผู้กำกับฯ แลซ ฮอลล์สตรอม เรื่อง Casanova ประกบ ฮีธ เลดเจอร์ และเซียนนา มิลเลอร์ ย้อนกลับไปอีก เธอแสดงในภาพยนตร์ของผู้กำกับฯ รอน เชลตัน เรื่อง Hollywood Homicide โดยประชันบทบาทกับ แฮร์ริสัน ฟอร์ด รวมถึงร่วมทีมนักแสดงกับ ดอน ชีเดิล และ เควิน สเปซีย์ ใน The United States of Leland
โอลินมีผลงานภาพยนตร์อเมริกันเรื่องแรกในปี 1988 คือภาพยนตร์ของผู้กำกับฯ ฟิลิป คอฟแมน เรื่อง The Unbearable Lightness of Lightness of Being โดยประชันบทบาทกับ เดเนียล เดย์ ลูวิส กระทั่งได้เฉือนบทกับ รอน ซิลเวอร์ และ อันเจลิกา ฮูสตัน ใน Enemies: A Love Story ซึ่งทำให้เธอคว้ารางวัลนักแสดงนำหญิงยอดเยี่ยมจากเวที New York Film Critics Award มาได้ พร้อมทั้งได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงออสการ์ นอกจากนี้เธอยังเคยประชันบทกับ จอห์นนี เดปป์ และจูเลียตต์ บินอเช ในภาพยนตร์ของผู้กำกับฯ แลซ ฮอลล์สตรอม เรื่อง Chocolat อีกด้วย
ผลงานภาพยนตร์อื่น ๆ เช่น The Ninth Gate, Polish Wedding, Night and the Moment, Havana, Mr. Jones, Fanny and Alexander กระทั่งปี 1998 โอลินจึงได้รับเกียรติให้เป็นหนึ่งในคณะกรรมการตัดสินของเทศกาลภาพยนตร์เมืองคานส์
เธอเกิดในสวีเดน โดยเข้าร่วมกับคณะละครของ Royal Dramatic Theatre ตั้งแต่อายุ 20 ปี และพบกับตำนานผู้กำกับภาพยนตร์อย่าง อิงมาร์ เบิร์กแมน ที่นั่น กระทั่งได้ร่วมงานกันต่อมาในละครเวทีอีกหลายเรื่อง อาทิ King Lear, After the Rehearsal และ Miss Julie ส่วนผลงานละครเวทีอื่น ๆ ของเธอ ได้แก่ The Alchemist, Paradisbarnen, Juno and the Paycock, Gross Und Klein, Servitore Di Due Padrone, Restoration, Nattvarden, Summer, A Dream Play และ The Master and Margarita