Lana Parrilla nacque a Brooklyn.[1] È figlia del portoricano Sam Parrilla (1943-1994), giocatore defunto di baseball,[2] mentre sua madre è di discendenza italiana, di origini siciliane (Villabate), e lavora in banca. I genitori di Lana divorziarono quando lei aveva 4 anni. Ha vissuto i primi dieci anni della sua vita con sua madre, poi è andata a vivere con suo padre, che era troppo protettivo nei suoi confronti, tanto da non lasciarla iscrivere in una scuola di teatro, cosa che ha ritardato la sua carriera di attrice. Parrilla ha vissuto con il padre fino al suo assassinio nel 1994, ad opera di un quindicenne che sparò al petto dell'uomo senza apparente motivo. Dopo la sua morte, Lana si trasferì da sua madre in Burbank, California. L'attrice tra le varie cose ha vissuto per un breve periodo a Granada, in Spagna, nel 2007, per imparare lo spagnolo. Dopo le scuole superiori si trasferì a Los Angeles, iscrivendosi alla Beverly Hills Playhouse per studiare recitazione.[3] Ha inoltre studiato canto per dieci anni.
Agli inizi della sua carriera, Parrilla apparse in numerosi film, inclusi Very Mean Men (2000), Spiders (2000), The Replicant (2001) e Frozen Stars (2003). Ha fatto il suo debutto nel piccolo schermo nel 1999, con la sitcom Grown Ups. Nel 2000, è entrata nel cast della serie TV della ABC Spin City, nel ruolo di Angie Ordonez per una stagione. Lasciò lo show nel 2001. Dopo si è unita a Donnie Wahlberg e Neal McDonough nel breve crime drama Boomtown, per il quale ha ricevuto un Imagen Award come miglior attrice non protagonista per il ruolo di Teresa, un paramedico.[4] Inizialmente un successo, Boomtown iniziò a ricevere meno ascolti. Fu cancellato dopo due episodi della seconda stagione.
Parrilla ha partecipato come guest star in vari telefilm, inclusi JAG, Six Feet Under, Covert Affairs, Medium, The Defenders e Chase. Ha avuto un ruolo ricorrente nel 2004 come l'ufficiale Janet Grafton in NYPD Blue. Nel 2005, Parrilla ottenne un ruolo nella quarta stagione di 24, come Sarah Gavin. Dopo sei episodi, Lana divenne un membro regolare del cast, ma nel tredicesimo episodio il suo personaggio venne tagliato fuori.
Nel 2006, Parrilla entrò nel cast della serie della NBCWindfall insieme a Luke Perry. Nel 2007 partecipò come guest star nella terza stagione della serie TV della ABCLost, nel ruolo di Greta. Nel 2008 ha avuto un ruolo nel film La doppia vita di Eleanor Kendall. Sempre nel 2008, entrò nel cast di Swingtown come Trina Decker. Nel 2010 ottenne un ruolo principale nella serie TV Miami Medical, creata da Jerry Bruckheimer.
Nel febbraio 2011 venne scelta per interpretare il sindaco Regina Mills nella serie TV fantasy della ABCC'era una volta, creata da Edward Kitsis e Adam Horowitz.[5] La serie debuttò nell'ottobre 2011. Il pilot fu visto da 12,93 milioni di persone, e ricevette commenti positivi dalla critica.
La sua interpretazione della spietata Regina Cattiva nella serie ha avuto un ottimo responso dalla critica, tanto da farle guadagnare l'ALMA Award come miglior attrice in una serie drammatica,[6] una candidatura come miglior attrice non protagonista al 38º Saturn Award, un TV Guide Award come miglior cattivo ed infine tre nomination ai Teen Choice Awards.