Lucile Gleason urodziła się 6 lutego 1888 roku w Pasadenie w stanie Teksas w Stanach Zjednoczonych jako córka George’a Gleasona oraz Mary Gleason.
Karierę rozpoczęła na scenie teatralnej, gdzie zdobywała doświadczenie w repertuarze dramatycznym i komediowym, występując w zespołach repertuarowych oraz na scenach Broadwayu. Jej solidne przygotowanie sceniczne oraz charakterystyczna aparycja sprawiły, że szybko zaczęła specjalizować się w rolach wyrazistych, często o silnym temperamencie, co wyróżniało ją na tle bardziej konwencjonalnych aktorek epoki.
Do przemysłu filmowego trafiła stosunkowo późno, jednak szybko znalazła swoje miejsce jako aktorka charakterystyczna. W latach 20. i 30. zaczęła pojawiać się w produkcjach filmowych, budując reputację wykonawczyni ról drugoplanowych i epizodycznych. Jej ekranowy wizerunek opierał się na silnej osobowości, często wykorzystywanej w rolach kobiet stanowczych, energicznych, a niekiedy komediowych. Wraz z nadejściem kina dźwiękowego z powodzeniem kontynuowała karierę, co było możliwe dzięki jej doświadczeniu teatralnemu oraz umiejętności pracy z dialogiem.
W życiu prywatnym była związana z aktorem Jamesem Gleasonem, z którym stworzyła jeden z najbardziej rozpoznawalnych rodzinnych duetów aktorskich. Wraz z synem Russellem Gleasonem tworzyli aktorskie trio, występując wspólnie m.in. w serii filmów o rodzinie Higginsów, co stanowiło rzadki przykład rodzinnej współpracy ekranowej w klasycznym Hollywood.
Poza pracą na planie była również postacią znaczącą w środowisku filmowym. Pełniła funkcję wiceprezesa Screen Actors Guild, aktywnie angażując się w działania na rzecz poprawy warunków pracy aktorów, zwłaszcza drugoplanowych i epizodycznych. W czasie II wojny światowej współpracowała z organizacjami takimi jak United Service Organizations oraz Hollywood Victory Committee, organizując wsparcie i rozrywkę dla żołnierzy. Była także zaangażowana w działalność Motion Picture Relief Fund, wspierając potrzebujących pracowników branży filmowej.
Lucile Gleason zmarła 18 maja 1947 roku w Brentwood w stanie Kalifornia na skutek ataku serca.
Pozostaje przykładem aktorki charakterystycznej, która nie tylko utrzymała stabilną i długą karierę w Hollywood, ale również odegrała istotną rolę w kształtowaniu środowiska zawodowego aktorów w okresie jego dynamicznego rozwoju.