Angie es una actriz que no permitía que su belleza y sex appeal limitaran su elección de roles, aunque su físico fue el trampolín que la ayudó a hacerse un hueco en Hollywood. Nativa del norte de Dakota, donde su padre era el editor de un diario local, The Kulm Messenger, la familia se fue de Dakota del Norte y se trasladó a California. afincándose en Burbank cuando Dickinson tenía 11 años. Destacó en la escuela y en el instituto ganó el concurso de Bill of Rights (conjunto de las 10 enmiendas originales a la Constitución de los Estados Unidos).

Ella pensaba ser periodista pero cuando ganó otro tipo de concurso, esta vez uno de belleza, los planes de Dickinson cambiaron. Aunque continuó estudiando y trabajó como secretaria para una fabrica de piezas de aviones, se apuntó al concurso de Miss América, quedando en segundo lugar. De ahí siguió para llegar a ser una de las cinco ganadoras en un concurso patrocinado por NBC. Ese concurso le hizo conseguir papeles en varios programas de variedades en televisión hasta que finalmente su rol en el show de más audiencia The Millionare, le dio la fama y el reconocimiento en los estudios.

Después de una serie de papeles pequeños en películas como The Return of Jack Slade, Man with the Gun, Hidden Guns, Tension at Table Rock, Calypso Joe, y Cry Terror!. Dickinson obtuvo su primer papel importante en Rio Bravo, un clásico Western de Howard Haws protagonizado por John Wayne, Dean Martin, Ricky Nelson y Walter Brennan. Más tarde protagonizó Ocean's Eleven, donde supo duramente estar en su lugar entre las payasadas de sus compañeros de reparto del Rat Pack que incluyen a Frank Sinatra, Dean Martin y Sammy Davis Jr.

Continuó haciendo de protagonista en A Fever in the Blood, Misión en la Jungla, y Más allá del Amor, consiguiendo ambas caras del éxito, la popular y la crítica al protagonizar con Gregory Peck El Captain Newman, M.D. y Código del Hampa, de Don Siegel, basada en una historia de Hemingway. Angie co-protagonizó con Kirk Douglas La Sombra de un Gigante y con Lee Marvin A Quemarropa, un thriller clásico de John Boorman.

Dickinson fue trabajando en películas con papeles en Some Kind of Nut, Pistolero, Funeral en Los Angeles, y Una Mamá sin Freno, levantando polémica en esta última por aparecer desnuda. Sin embargo, Dickinson obtuvo un gran éxito con su vuelta a la serie de mayor éxito, Police Woman, donde interpretaba a una heroína feminista, Sgt. Pepper Anderson. Dickinson solía también ser una invitada frecuente en los programas de variedades y de entrevistas en donde su vivaz personalidad le hacía ganarse la simpatía de la audiencia. Con el retorno a la gran pantalla en Vestida para Matar, de Brian de Palma, que protagonizó junto con Michael Caine, cautivó la atención de todos por partida doble; su interpretación y su belleza todavía radiante y sexy.

En vez de dormirse en los laureles, Dickinson continuó trabajando en cine y en televisión con papeles en la película independiente Even Cowgirls get the Blues, y en la mini serie Wild Palms.