Bonnie Bartlett est née dans le Wisconsin, de Carrie et E.E. Bartlett, et a grandi dans l'Illinois. Elle a rencontré son mari, l'acteur William Daniels, à l'Université. Ils se sont mariés en 1951. En 1961, elle a donné naissance à un fils, qui est mort au bout de 24 heures. Le couple a adopté plus tard deux enfants, Michael et Robert.
