Alexandrea Borstein cresce in una famiglia di religione ebraica[1][2]. Dal 1997 al 2009 è nel cast fisso dello sketch show MADtv, di cui è inoltre sceneggiatrice di oltre 100 episodi. Dal 1999 presta ininterrottamente la voce al personaggio di Lois Griffin nella versione originale del franchiseI Griffin: nella serie animata I Griffin (Family Guys), di cui ha anche prodotto 107 episodi e sceneggiato 45; nel film La storia segreta di Stewie Griffin (Stewie Griffin: The Untold Story, 2005), di cui è anche co-sceneggiatrice e co-produttrice; nei videogiochi Family Guy Video Game! (2006), I Griffin: Ritorno al multiverso (Family Guy: Back to the Multiverse, 2012), Family Guy: The Quest for Stuff (2014) e Warped Kart Racers (2022).
Dal 2001 al 2022 presta la voce ad alcuni personaggi nella serie animata Robot Chicken, tra i quali le supergals della DC ComicsCatwoman e Giganta, oltre ai personaggi di Demi Moore e Hester Prynne, ma soprattutto è legata al personaggio di Wonder Woman, principale suo ruolo nella serie animata, oltre che nei film per la televisione incentrati sull'universo DC Robot Chicken: DC Comics Special (2012), Robot Chicken DC Comics Special II: Villains in Paradise (2014) e Robot Chicken DC Comics Special 3: Magical Friendship (2015). Compare in film quali: Catwoman (2004), diretto da etto da Pitof e con Halle Berry nei panni della donna-gatto; Good Night, and Good Luck. (2005), diretto da George Clooney; Killers (2010), diretto da Robert Luketic; A cena con un cretino (Dinner for Schmucks, 2010) diretto da Jay Roach.
Dal 2000 al 2007 prende parte ad alcuni episodi della serie Una mamma per amica (Gilmore Girls) e, nel 2016, al suo sequel, la miniserie televisiva in quattro episodi diretta da Amy Sherman-Palladino e Daniel Palladino, Una mamma per amica - Di nuovo insieme (Gilmore Girls: A Year in the Life), in cui interpreta vari personaggi, principalmente Drella e Miss Celine. Dal 2011 al 2015 è co-sceneggiatrice e co-produttrice della serie Shameless, nella quale inoltre interpreta il ruolo minore di Lou Deckner. Dal 2018 al 2023 è protagonista, nel ruolo di Susie Myerson, manager teatrale di New York a capo della Susie Myerson e Associati, accanto a Rachel Brosnahan (Miriam Maisel), della pluripremiata serie televisiva statunitense di Prime Video ideata, prodotta, scritta e diretta da Amy Sherman-Palladino e Daniel Palladino, La fantastica signora Maisel (The Marvelous Mrs. Maisel), che le vale due Primetime Emmy Awards, come migliore attrice non protagonista in una serie commedia (2018, 2019), e una candidatura, per la medesima categoria, ai Golden Globe del 2019.
È stata sposata dal 1999 al 2014 con l'attore Jackson Douglas ed ha due figli: Barnaby, nato nel 2008, e Henrietta, nata nel 2012.
(EN) Keith Phipps, Random Rules: Alex Borstein, su The A.V. Club, Onion Inc., 20 novembre 2006. URL consultato il 21 novembre 2006 (archiviato dall'url originale l'11 ottobre 2007).