Nació el 8 de abril de 1968 en Chicago, Illinois, Estados Unidos. Patricia Arquette pertenece a una larga familia de actores, ya que es hija del actor Lewis Arquette, nieta del intérprete Cliff Arquette y sus hermanos Rosanna, David, Richmond y Alexis también se dedican a la interpretación cinematográfica. Su madre es la escritora Mardinignsshi Arquette.
Su carrera como actriz, espoleada por su famosa hermana Rosanna, comenzó a mediados de la década de los 80, cuando participó en «Pretty Smart» (1986) y la tercera parte de «Pesadilla en Elm Street».
Películas como «Amor a quemarropa» (1994) de Tony Scott, «Ed Wood» (1994) de Tim Burton o «Carretera perdida» (1997) fueron sus títulos más importantes a nivel popular, cuando emergió al estrellato en los años 90.
En el año 1995 contrajo matrimonio con el actor Nicolas Cage, con quien compartió cartel en «Al límite» (1999). En el año 2001 se divorciarían.
Anteriormente tuvo relaciones con el músico Paul Rossi, de quien tuvo un hijo, y con el actor Matthew McConaughey.
Está comprometida sentimentalmente con Thomas Jane, protagonista de «La cosa más dulce».
En televisión ha protagonizado la serie «Medium» (2005).
