Ha frequentato la State University of New York at Potsdam nella Contea di St. Lawrence, studiando musica e canto con Patricia Misslin. Si è esibita non solo come musicista classica, nelle produzioni della Messa in Si minore di Bach e di The Tender Land di Copland, ma anche come cantante di jazz. Tanto che, quando il sassofonista Illinois Jacquet ha ascoltato la sua interpretazione di You've Changed, le ha suggerito di iniziare un tour con il suo gruppo[1].
Nel 2000 canta nuovamente in Der Rosenkavalier al Met, San Francisco Opera e Royal Opera House, oltre a riprendere il ruolo di Donna Anna nel Don Giovanni al festival di Salisburgo.[18] Nel 2001 inaugura la stagione della Lyric Opera di Chicago con Otello, canta Manon a Parigi, Il cavaliere della Rosa a New York e San Francisco e Arabella al Met. Nel 2002 canta per la colonna sonora de Il Signore degli Anelli - Il ritorno del re e si è esibita nella tournée di recitals più lunga della sua carriera, cantando negli Stati Uniti, Europa, Australia ed Asia; ha inoltre cantato a Parigi in Rusalka e Il pirata.[19] Nel 2003 canta Violetta ne La traviata al Met, interpreta la protagonista in Thaïs a Chicago, Rusalka alla Royal Opera House e ancora Traviata a Houston, oltre a riprendere Un tram che si chiama Desiderio al Barbican Centre di Londra; nello stesso anno vince il suo secondo Grammy per l'album Bel Canto. Nel 2004 è ancora al Met con Rodelinda, Rusalka e La Traviata, oltre a tornare all'Opera Garnier con Capriccio ed esibirsi in concerto con Chicago Symphony Orchestra, Philadelphia Orchestra, Boston Symphony Orchestra, Los Angeles Philharmonic e la Toronto Symphony Orchestra. Ha cantato in concerto con Elton John al Radio City Music Hall.[20]
Nel 2005 è Manon al Met, Desdemona a Covent Garden e Thaïs a Vienna, mentre nel 2006 è nuovamente Violetta, questa volta per la Los Angeles Opera e per il Met in una tournée giapponese. Nel 2007 canta ancora La traviata a Chicaga, oltre ad apparire nell'Eugene Onegin e Thais al Theatre du Chatelet e alla Royal Opera House. Nella stagione 2008/2009 Fleming è tornata a cantare Desdemona e Thais al Met, Capriccio al Wiener Staatsoper e Lucrezia Borgia alla Washington National Opera, oltre a vincere il suo terzo Grammy per l'album Verismo. Nel 2009 riprende Traviata alla Royal Opera House, Rusalka al Met ed Il cavaliere della Rosa al Festspiel Baden-Baden e al Théâtre des Champs-Élysées. Nella stagione 2009/2010 ha cantato per il Met in un nuovo allestimento di Armida diretto da Mary Zimmerman.[21]
Fleming sposò l'attore Rick Ross nel 1989 e la coppia ha avuto due figlie, Amelia e Sage, prima di divorziare nel 2000.[31][32] Il 3 settembre 2011 Fleming si è risposata con l'avvocato Tim Jessell, che aveva incontrato ad un appuntamento al buio organizzato da Ann Patchett.[33]
Adams: Harmonium - Rachmaninoff: The Bells - Atlanta Symphony Chorus & Orchestra/Renée Fleming/Robert Shaw, 1996 Telarc
Berg: Lyric Suite - Wellesz: Sonnets by Elizabeth Barrett Browning, Op. 52 - Emerson String Quartet/Renée Fleming, 2015 Decca
Fleming, Ravel/Messiaen/Dutilleux - Fleming/Gilbert/Ozawa, 2009/2011 Decca (nona posizione nella classifica Classical Albums) - Grammy Award “Best Classical Vocal Solo" 2013
Dvorak, Rusalka - Ben Heppner/Czech Philharmonic Orchestra/Dolora Zajick/Eva Urbanova/Franz Hawlata/Renée Fleming/Sir Charles Mackerras, 1998 Decca
Handel Arias - Harry Bicket/Orchestra of the Age of Enlightenment/Renée Fleming, 2004 Decca
Mahler Berg, Sinf. n. 4/ 7 Frühen Lieder - Abbado/Fleming, 2005 Deutsche Grammophon
Massenet, Manon - Alain Vernhes/Christophe Fel/David Levi/Delphine Haiden/Franck Ferrari/Isabelle Cals/Jael Azzaretti/Jean-Luc Chaignaud/Jesus Lopez-Cobos/Josep Miquel Ribot/Marcelo Alvarez/Michel Senechal/Nigel Smith/Renée Fleming/Sandrine Seubille/The Orchestra and Chorus of the Opéra National de Paris, 1995 SONY BMG
Massenet: Thaïs - Choeur de l'Opéra de Bordeaux/Orchestre national Bordeaux Aquitaine/Renée Fleming/Thomas Hampson/Yves Abel, 1995 Decca
Mendelssohn, Elijah - Bryn Terfel/Edinburgh Festival Chorus/Orchestra of the Age of Enlightenment/Paul Daniel/Renée Fleming, 1997 Decca
Mozart, Così fan tutte - Solti/Fleming/Otter/Bär, 1994 Decca
Mozart, Don Giovanni - Solti/Terfel/Fleming/Murray, 1996 Decca
Mozart Arias - Orchestra Of St Luke's/Renée Fleming/Sir Charles Mackerras, 1996 Decca
Previn: A Streetcar Named Desire - André Previn/Renée Fleming/San Francisco Opera Orchestra, 1998 Deutsche Grammophon
Villa-Lobos, Forest of the Amazon - Moscow Physical and Engineering Institute Male Chorus/Renée Fleming/Alfred Heller & Moscow Radio Symphony Orchestra, 2001 Delos
Night Songs, Renée Fleming & Jean-Yves Thibaudet - 2001 Decca
Fleming, Arie da opere it. e francesi - Mackerras, 1999 Decca
Fleming, Guilty pleasures - Lang-Lessing/PhO, 2012 Decca - ottava posizione nella classifica Classical Albums statunitense
Fleming, The art of Renée Fleming - Gounod, Cilea, Puccini, Dvorak, Catalani, Gershwin, Bernstein, 1996/1997/1998/1999/2000/2003/2005/2006 Decca (quarta posizione nella classifica Classical Albums)
Fleming, Verismo (Arie di Puccini, Mascagni, Catalani, Leoncavallo) - Armiliato/Orch. Verdi, 2009 Decca - Grammy Award for Best Classical Vocal Performance 2010
Fleming, Bel canto - Orchestra of St Luke's, Patrick Summers, 2002 Decca - Grammy Award for Best Classical Vocal Solo 2003 - quarta posizione nella classifica Classical Albums
Fleming, The beautiful voice (Gounod, Orff, Puccini, Strauss, Rachmaninov) - English Chamber Orchestra/Jeffrey Tate, 1998 Decca - Grammy Award for Best Classical Vocal Solo 1999 - sesta posizione nella classifica Classical Albums
Fleming, Dark Hope - 2010 Decca - prima posizione nella classifica Classical Albums e dodicesima in Grecia
Fleming, Sacred Songs - 2005 Decca - sesta posizione nella classifica Classical Albums
Fleming, By Request - 2003 Decca - quarta posizione nella classifica Classical Albums
Fleming, "Homage" - The Age of the Diva - Mariinsky Theatre Orchestra/Renée Fleming/Valery Gergiev, 2006 Decca
Fleming, I Want Magic! - James Levine/Metropolitan Opera Orchestra/Renée Fleming, 1998 Decca
Great Opera Scenes - London Symphony Orchestra/Renée Fleming/Sir Georg Solti, 1997 Decca
Prelude To A Kiss - Domingo and Fleming - Chicago Symphony Orchestra/Daniel Barenboim/Plácido Domingo/Renée Fleming, 1999 Decca
Renèe e Bryn, Under the stars - Fleming/Terfel, 2003 Decca - ottava posizione nella classifica Classical Albums
Fleming, Poèmes - Ravel, Messiaen, Dutilleux - Renée Fleming/Orchestre national de France/Alan Gilbert/Orchestre philharmonique de Radio France/Seiji Ozawa, 2012 Decca
Fleming, Christmas in New York - Wainwright/Marsalis/Botti/Porter/O'Hara/Elling/Mehldau, 2014 Decca
Tonight - Welthits von Berlin bis Broadway (Live) - Renée Fleming/Klaus Florian Vogt/Staatskapelle Dresden/Christian Thielemann, 2014 Deutsche Grammophon
DVD & BLU-RAY
Ciaikovsky, Eugene Onegin - Gergiev/Fleming/Hvorostovsky, regia Robert Carsen 2007 Decca