Amerikanische Schauspielerin und Produzentin. Sie wurde in Hollywood, Kalifornien, geboren und wuchs dort auf. Im Alter von achtzehn Jahren zog Baker nach New York. Ihr Leinwanddebüt gab sie 1959 in "Das Tagebuch der Anne Frank", in dem sie Margot Frank, die Schwester der Hauptfigur, spielte.

1964 spielte sie in Alfred Hitchcocks "Marnie", und im folgenden Jahr übernahm sie die Hauptrolle in dem Thriller "Mirage". Ab den siebziger Jahren wurde Diane Bakers Karriere weniger erfolgreich, und sie trat hauptsächlich im Fernsehen auf. 1976 eröffnete sie ihr eigenes Produktionsstudio Artemis Productions, das bereits im folgenden Jahr einen Fernsehfilm für den Sender ABC produzierte.

Baker arbeitete als Produzentin und kehrte Anfang der neunziger Jahre auf die Leinwand zurück, wo sie Nebenrollen in Filmen wie "Das Schweigen der Lämmer" (1991), "Twenty Bucks" (1993), "The Net" (1995), "The Cable Guy" (1996), "Mut zur Wahrheit" (1996) und "Mord im Weißen Haus" (1997) spielte.

Zwischen 2005 und 2012 spielte sie die Mutter der Hauptfigur in der Fernsehserie "Dr. House".