Issue d’une famille aisée qui se réfugie à Padstow (Cornouailles) pendant la guerre, Bridget Riley développe dès l’enfance un sens aigu de l’observation et un contact étroit avec la nature. Elle entre en 1949 au Goldsmiths College, université de Londres, où elle étudie le dessin auprès de Sam Rabin, puis poursuit sa formation au Royal College of Art à Londres (1952-1955). Elle rejoint ensuite l’agence de publicité J. Walter Thompson Group, et cherche alors sa voie : elle « abstrait » la nature dans des dessins au crayon fortement contrastés (Men Lying Down, 1957-1958), analyse la méthode divisionniste en copiant Le Pont de Courbevoie de Seurat. Lors des cours d’été organisés par Harry Thubron en 1959, elle rencontre le peintre Maurice De Sausmarez qui devient son mentor, l’initie au futurisme, au divisionnisme et aux sources de l’art moderne. Elle rapporte de leur voyage en Italie des paysages aux couleurs intenses, animés de touches apparentes (Pink Landscape, 1960). En proie à une crise personnelle et artistique à l’automne 1960, B. Riley réalise sa première peinture en noir et blanc, Kiss, dans un style géométrique proche du hard-edge. La même année, elle rencontre le peintre Peter Sedgley, avec qui elle créera SPACE dix ans plus tard, une organisation proposant des ateliers à bas prix. À partir de 1961, elle se consacre à des tableaux noir et blanc, dans lesquels la perception d’éléments stables (format, forme, couleur) est perturbée par différents processus de composition qui, en se superposant, s’annulent et se dissolvent (Movement in Square, 1961). Sa première exposition personnelle à la Gallery One (Londres) en 1962 attire l’attention des critiques. En 1965, elle est invitée par William Seitz à participer à l’exposition The Responsive Eye au Museum of Modern Art (New York). Largement ouverte à l’art européen, cette manifestation, qui s’attache à présenter les dernières tendances de l’abstraction, génère rapidement un effet de mode : les motifs de l’op’art emplissent les vitrines des magasins. Un succès à double tranchant pour B. Riley qui, craignant alors d’avoir perdu toute crédibilité artistique, intente, avec l’aide de l’avocat du peintre Barnett Newman, un procès pour plagiat commercial.

À la fin des années 1960, ses tableaux sont réalisés par des assistants, elle-même ayant préalablement étudié leur composition dans de nombreux dessins. À la même époque, elle élargit sa palette avec des gris dégradés chauds ou froids, puis de la couleur. L’introduction de tons francs introduisant un niveau d’instabilité supplémentaire dans la perception des œuvres (Cataract 3, 1967), elle limite alors ses moyens picturaux à la ligne droite et à l’interaction entre deux ou trois couleurs (Late Morning, 1967-1968). En 1968, lauréate du Grand prix de la 34^e Biennale de Venise, elle devient ainsi la première femme et le premier peintre britannique contemporain à recevoir cette récompense. Son intérêt pour l’art allemand, espagnol et baroque, ravivé lors de ses voyages avec Robert Kudielka, la pousse à diversifier davantage ses formes et ses couleurs – torsades, lignes courbes, tons pastels –, et à évoluer vers un style plus lyrique (Clepsydra 1, 1976). Au cours d’un séjour en Égypte en 1979, elle découvre une palette spécifique (turquoise, bleu, jaune, vert, noir et blanc), qu’elle exploite à son retour dans une série de peintures à l’huile. Elle utilise à nouveau des bandes colorées verticales, mais groupées librement en fonction des sensations qu’elles provoquent, et de leurs caractéristiques spatiales (Serenissima, 1982). Au milieu des années 1980, l’introduction de diagonales dynamiques transforme la structure verticale qui distinguait la série Serenissima. Ces peintures désormais « en losanges » induisent un mouvement circulaire de l’œil, qui pousse l’artiste à revenir à des formes curvilignes en 1997. Ses toiles de grand format aux larges aplats colorés évoquent l’œuvre de Matisse (Parade 2, 2002). En 1998, B. Riley réalise son premier dessin mural : une composition de cercles noirs sur fond blanc, qui procure des sensations contradictoires de mouvement et de profondeur. À partir de 2007, elle conçoit aussi plusieurs peintures murales qui reprennent les formes de ses œuvres contemporaines, en les prolongeant hors du cadre. Depuis 1971, son œuvre fait l’objet de plusieurs rétrospectives internationales, et a été couronnée, en 2009, par le prestigieux prix Kaiser Ring de la ville de Goslar.