Aînée de quatre enfants, sœur de la future Virginia Woolf, Vanessa Bell est née dans un milieu aisé et intellectuellement propice : sa mère, Julia Jackson, était la nièce d’une des pionnières de la photographie, Julia Cameron, et l’une des modèles favorites des peintres préraphaélites ; son père était sir Leslie Stephen, célèbre écrivain et alpiniste. La jeune femme entre à l’école de la Royal Academy of Art de Londres en 1901. Après la mort de leurs parents, les enfants continuent à vivre ensemble dans le centre de Londres. Dans les réunions du « Bloomsbury Group », Vanessa s’occupe des soirées artistiques et de ce qu’elle appelle le « Club du vendredi ». Elle épouse le critique d’art Clive Bell en 1907 et donne le jour à deux fils. Ses peintures – Iceland Poppies (« Coquelicots d’Islande », 1908-1909), par exemple – témoignent d’abord de l’influence conjointe des peintres américains John Singer Sargent et James Abbott McNeill Whistler. Progressivement, elle s’intéresse ensuite à l’impressionnisme et surtout au postimpressionnisme français. Sensible à la peinture de Paul Cézanne, de Camille Pissarro et de Vincent van Gogh, elle réalise des portraits à la ligne synthétique, aux formes simplifiées et aux couleurs vives, comme celui de sa sœur : Virginia Woolf (1912). En 1910, elle réalise ses premiers travaux d’arts décoratifs aux côtés du peintre écossais Duncan Grant, avec qui elle a une liaison dont naîtra une fille, Angelica, en 1918. Ils cohabiteront toute leur vie durant. Elle peint alors des coffrets aux motifs géométriques, appliquant dans ses ouvrages le principe esthétique développé par celui qui fut son mari : la prégnance de la « forme signifiante » (significant form), son dessin, sa couleur – sur le sujet narratif. Elle participe aux deux expositions organisées par Roger Fry en 1912 : Quelques indépendants anglais (galerie Barbazanges, Paris) et sa seconde exposition d’art postimpressionniste aux Grafton Galleries à Londres.

Un an plus tard, à l’initiative de R. Fry, elle ouvre avec D. Grant les Omega Workshops (« ateliers Omega »), au Fitzroy Square à Londres – où vivait également V. Woolf. Il s’agit, sur le modèle des Wiener Werkstätte (les « ateliers viennois ») et des ateliers de mode et de décoration intérieure parisiens, telle que la « maison Martine » de Paul Poiret, d’une manufacture employant des artistes à la journée pour créer des modèles de tissu, du mobilier, et pour aménager des espaces domestiques. Le dialogue entre la peinture et les arts décoratifs y est privilégié, dans une recherche d’équivalence entre arts majeurs et arts mineurs. En mai 1914, à Paris, elle assiste D. Grant qui conçoit les costumes de La Nuit des rois montée par Jacques Copeau. Elle s’introduit dans les ateliers de Pablo Picasso et d’Henri Matisse. À son retour, elle crée au sein d’Omega une section spécifique dédiée à la mode. Elle dessine des robes originales, au schéma et à la coupe élémentaires, dont la décoration est soumise aux dessins géométriques et aux couleurs vives. Elle continue à peindre avec un style renouvelé par ses recherches en matière d’arts décoratifs : lors de l’exposition Le Nouveau Mouvement en art à la galerie Mansard de Londres en 1916, quatre des peintures qu’elle présente sont abstraites. Durant la même année, elle acquiert avec D. Grant une maison de campagne à Charleston dans le Sussex. Le couple y réalise l’intégralité de la décoration, les couleurs et motifs pour les murs, les portes, le mobilier, la vaisselle, les tapis, les mosaïques du jardin. Les ateliers Omega ferment en 1919. Dans les années 1920-1930, le couple séjourne alternativement entre Londres, Charleston et la France. La première exposition personnelle de V. Bell a lieu en juin 1922 à l’Independent Gallery de Londres. Avec D. Grant, elle aménage de nombreux appartements privés comme celui de Mary Hutchinson (1889-1977) à Regent’s Park. Ils réalisent des couvertures de livres pour les éditions Hogarth Press (dirigées par Leonard et V. Woolf) ainsi que des décors et des costumes de théâtre. Natures mortes, paysages et nymphes constituent les sujets principaux de leur répertoire pictural. En 1938, ils enseignent à l’Euston Road School. En 1964, l’Arts Council of Great Britain de Londres consacre à l’œuvre de V. Bell une exposition rétrospective.