Dolores Costello była cenioną amerykańską aktorką filmową, która największą sławę zdobyła w erze kina niemego, gdzie zyskała przydomek „Bogini Niemego Ekranu”. Była babcią znanej aktorki Drew Barrymore.
Urodzona 17 września 1903 roku w Pittsburghu w Pensylwanii, Dolores była córką aktora kina niemego Maurice'a Costello. Zadebiutowała jako aktorka dziecięca w 1909 roku, występując u boku swojego ojca i siostry Helene.
W 1926 roku została uhonorowana tytułem WAMPAS Baby Star, a następnie podpisała kontrakt z Warner Bros. Jej przełomową rolą była postać Esther Harper w filmie „The Sea Beast” (1926), gdzie zagrała u boku swojego przyszłego męża, Johna Barrymore'a.
Początkowo Dolores miała trudności z przejściem do filmów dźwiękowych z powodu wady wymowy (seplenienie), ale po dwóch latach pracy z logopedą z powodzeniem kontynuowała karierę.
Wyszła za mąż za Johna Barrymore’a w 1928 roku. Mieli dwoje dzieci, w tym aktora Johna Drew Barrymore'a. Małżeństwo zakończyło się rozwodem w 1935 roku z powodu problemów alkoholowych Barrymore’a. Jej drugim mężem był dr John Vruwink (1939–1950).
Po przerwie poświęconej rodzinie wróciła do aktorstwa w połowie lat 30. XX wieku, występując m.in. w „The Magnificent Ambersons” (1942) w reżyserii Orsona Wellesa. Ostatecznie wycofała się z aktorstwa w 1943 roku, częściowo z powodu uszkodzeń skóry twarzy spowodowanych przez ówczesne, silne kosmetyki filmowe.
Zmarła 1 marca 1979 roku w wieku 75 lat na rozedmę płuc. Została pochowana na Calvary Cemetery w Los Angeles. Ma swoją gwiazdę na Hollywood Walk of Fame.