Nata a Hoboken, New Jersey, da una famiglia di immigrati tedeschi, studia alla Columbia University sotto la guida del fotografo Clarence H. White.

Nel 1912 apre uno studio fotografico a San Francisco. Comincia a lavorare come fotografa ritrattista, ma pur interessandosi dell'aspetto psicologico dei suoi soggetti il suo lavoro è sempre riconducibile allo stile pittorico di quel periodo.

La Depressione americana degli inizi del 1930 cambierà, però, drasticamente il suo approccio con la fotografia.

Lavorando per conto della “Farm Security Administration” (FSA) , fondata dal Congresso degli Stati Uniti, la Lange inizia una attività documentaristica del grande movimento migratorio dei disperati che si dirigevano verso la California. Questa esperienza dovrà marcarla per il resto della sua vita. I ritratti da lei fatti durante questo periodo rivelano una profonda comprensione, compassione e sensibilità… verso il genere umano. La sua opera più famosa “La Madre Migrante, Nipomo California” simboleggia il trionfo dello spirito umano in tempi di grande difficoltà.

Le foto di Dorothea Lange ispirarono Steinbeck nel suo famoso romanzo “The Grapes of Wrath” che a sua volta fu adattato per il cinema dal regista John Ford.

Dorothea Lange continuerà a lavorare principalmente come fotografo documentarista per il resto della sua carriera fotografando le difficoltà in cui vivevano i più bisognosi d’ America , ma mostrando nel contempo l’orgoglio e la dignità con cui essi affrontavano le avversità della loro esistenza.

Nel 1972, il Whitney Museum commemora con una esposizione le sue opere sui campi di internamento negli Stati Uniti dei cittadini nippo-americani.