Dopo aver esordito in televisione ancora adolescente in Bulli e pupe, programma estivo di prima serata di Canale 5, acquista un'enorme notorietà nella stagione 1992/1993 con la conduzione del programma Non è la Rai, che diventa un vero e proprio fenomeno di costume; nell'ambito della trasmissione ha intrapreso anche una carriera da cantante, pubblicando il singolo T'appartengo ed in seguito anche quattro dischi per la RTI Music, oltre ad aver partecipato al musical Emozioni nel 2001.
Successivamente ha continuato a condurre programmi televisivi (come Generazione X, Super e Sanremo Top 1997, il Dopofestival del Festival di Sanremo 1997) e ha sperimentato diversi altri ruoli nel mondo dello spettacolo, in qualità di conduttrice radiofonica, attrice teatrale, cinematografica e televisiva, riscuotendo spesso un buon successo e vincendo diversi premi.
La sua prima vera esperienza di attrice cinematografica, nel film Saturno contro di Ferzan Özpetek, le fa guadagnare consensi di pubblico e critica, facendole vincere i maggiori premi cinematografici italiani del 2007: il David di Donatello e il Nastro d'argento come migliore attrice non protagonista e il Globo d'oro e il Ciak d'oro come rivelazione dell'anno. Nel 2022 vince il Nastro d'argento - Grandi Serie come migliore attrice non protagonista per Le fate ignoranti, diretta sempre da Özpetek.
Biografia È nata a Roma, figlia terzogenita di Alfredo Angiolini e Doriana Comini, dopo Barbara e Andrea, crescendo nel quartiere Palmarola. Dopo aver frequentato le scuole elementari in un istituto di suore e aver dimostrato una particolare attitudine alla danza, le venne segnalata dalla sua insegnante di danza l'esistenza di un casting Fininvest, nel quale cercavano delle ragazze che sapessero ballare, al quale partecipò con riscontro positivo, ottenendo la possibilità di intraprendere una carriera nel mondo dello spettacolo.
1992 - 1995: Non è la Rai Esordisce in TV all'età di 13 anni, come figurante in due edizioni dello show di Rai Uno Fantastico nel 1990 e 1991. Debutta ufficialmente nell'estate 1992 con il programma Bulli e pupe, per la regia di Gianni Boncompagni, dove interpreta la canzone Poster di Claudio Baglioni, doppiata da Raffaella Misiti, una corista del programma, giungendo alla serata finale.
Dal settembre dello stesso anno entra nel cast della seconda edizione di Non è la Rai, programma ideato e diretto sempre da Boncompagni; durante la stagione le viene affidata una parte dello show, ovvero la conduzione del Gioco dello zainetto, durante il quale riesce a farsi notare per la sua spigliatezza, diventando in breve una delle ragazze più apprezzate del programma. Sempre nella stessa stagione prende parte anche allo speciale di Capodanno della trasmissione, in onda su Canale 5, e al preserale di Italia 1 Rock 'n' Roll, condotto da Orietta Berti. A partire dal settembre del 1993, con l'inizio della terza edizione del programma, le viene affidata la conduzione dell'intero spettacolo, capitanando il centinaio di ragazze che vi prendeva parte; in quella stagione l'attenzione dei media si concentra particolarmente su di lei che, guidata tramite auricolare da Boncompagni, gioca a comportarsi in modo megalomane ed antipatico, suscitando parecchie critiche in varie occasioni, in particolar modo quando durante la campagna elettorale della primavera 1994 si schiera apertamente a favore di Silvio Berlusconi. Parallelamente alle critiche, Ambra riscuote molto successo soprattutto tra il pubblico più giovane che segue la trasmissione, riuscendo a vincere quello stesso anno il Telegatto come "Personaggio rivelazione dell'anno".
Nello stesso periodo, il programma televisivo di Rai 3 Blob le dedica un cartone animato creato da un'idea di Marco Giusti, Enrico Ghezzi, Guia Croce e Mario Verger, e vengono pubblicati alcuni saggi aventi come oggetto la ragazza, tra cui Voglio sposare Ambra.
Il grande successo di T'appartengo (1994) Nell'autunno del 1994 conduce di nuovo Non è la Rai, giunto alla sua quarta ed ultima edizione, ed esordisce come cantante con l'album T'appartengo, che in seguito viene tradotto in lingua spagnola e pubblicato anche in Spagna e Sud America. L'album vende copie solo in Italia e ottiene otto Dischi di platino e un Disco d'oro, raggiungendo la sesta posizione nella classifica degli album italiani e risultando il 52º più venduto del 1994.
Terminata l'esperienza a Non è la Rai il 30 giugno 1995, inizia per Ambra un'estate molto intensa, che la vede dividersi tra la partecipazione al Festivalbar 1995, con la canzone L'ascensore e il T'appartengo tour, iniziato nella primavera di quell'anno, che registra un gran seguito. Nel luglio di quell'estate inizia anche le riprese di un film TV, Favola, per la regia di Fabrizio De Angelis, che va in onda nella primavera successiva in prima serata su Italia 1 con un grande successo di ascolti.
1995 - 2006: tra tv, musica, radio e teatro A partire dal settembre 1995 conduce il programma di Italia 1 Generazione X, che sostituisce Non è la Rai e rimane in onda fino al luglio del 1996. Durante questa stagione televisiva Ambra pubblica il suo secondo disco, Angiolini (gennaio 1996). Contemporaneamente in Spagna ed America latina esce la versione in lingua spagnola del suo album precedente, T'appartengo, chiamata Te pertenezco.
Nel febbraio dello stesso anno riesce ad ottenere la liberatoria da parte di Mediaset, con cui aveva un contratto in esclusiva, per affiancare Pippo Baudo nella conduzione del Dopofestival di Sanremo. Racconterà poi di aver scritto personalmente a Silvio Berlusconi per chiedergli la concessione della liberatoria. Nella primavera di quell'anno è al centro di una polemica a causa della sua mancata partecipazione alla trasmissione del sabato sera di Canale 5 Il Boom, in seguito a disaccordi con la produzione e con il conduttore Teo Teocoli sul ruolo che avrebbe dovuto ricoprire.
Nei mesi successivi viene pubblicato in Spagna e Sudamerica anche Angelitos, traduzione in lingua spagnola di Angiolini, supportato dai singoli Te esperaba a tí e Hoy no sé, mas mañana. In primavera è protagonista del film TV Favola trasmesso in prima serata su Italia 1, che ottiene un buon riscontro in termini d'ascolto, e viene inoltre scelta da Telecom Italia come testimonial di una campagna pubblicitaria per le schede telefoniche, che la vede protagonista di uno spot pubblicitario, nonché raffigurata sulle schede da 5000, 10.000 e 15.000 lire.
Durante l'estate approda a Canale 5 per condurre il programma musicale Super, dove rimane fino al gennaio successivo, prosegue la promozione del suo disco, presentando al Festivalbar 1996 il brano Aspettavo te (in versione remix), e intraprende il tour nazionale Angiolini Tour.
In autunno viene scelta per affiancare Gerry Scotti nella conduzione del programma Non dimenticate lo spazzolino da denti, in prima serata su Italia 1. Il programma, già risultato poco seguito l'anno precedente con la conduzione di Fiorello, non ottiene però il successo sperato. Dopo il termine della trasmissione Ambra rescinde consensualmente il contratto di collaborazione con Mediaset (il termine naturale previsto era il giugno 1997), passando alla televisione pubblica. Viene sostituita alla conduzione di Super da un'altra ex ragazza di Non è la Rai, Laura Freddi.
Il 1997 si apre con la partecipazione al Festival di Viña del Mar, manifestazione canora internazionale cilena, nella quale canta i brani Te pertenezco ed El ascensor. Nell'aprile successivo conduce su Rai Uno, insieme a Mike Bongiorno, Sanremo Top e nello stesso periodo, su Canale 5, è ospite del Bagaglino al Salone Margherita di Roma per una puntata a lei dedicata dello spettacolo Viva le italiane, dove si ripercorre ironicamente la sua carriera. Sempre in quell'anno conduce senza troppa fortuna su Rai Due il varietà in 4 puntate Carosello, ideato da Enrico Ghezzi.
Il 28 agosto viene pubblicato il suo terzo album, Ritmo vitale, che rappresenta una svolta nella carriera musicale; a differenza di T'appartengo e Angiolini, il nuovo album infatti, contiene brani scritti da lei stessa; l'argomento ricorrente del disco era il sesso. Per promuovere il disco partecipa ad Un disco per l'estate e, per la terza volta consecutiva, al Festivalbar.
In autunno intraprende un tour nazionale, il Tour 1997. Contemporaneamente ha la sua prima esperienza live come cantante in televisione durante la trasmissione Roxy Bar di Red Ronnie, in onda su TMC 2. Sempre durante il 1997 partecipa a una puntata della trasmissione itinerante di Rai Tre Milano-Roma, in compagnia di Dario Fo, nell'ambito della quale lo stesso Fo seppe di aver vinto il premio Nobel per la letteratura.
Il 1998 segna il debutto della Angiolini come conduttrice radiofonica; per tutto il mese d'agosto conduce su Radio 105, 105 estate, programma in cui illustra la classifica delle canzoni di maggior successo del momento. Dopo una breve esperienza come modella nel luglio del 1998, sfilando sulla prestigiosa scalinata di Trinità dei Monti in abito da sposa per volere dello stilista Franco Ciambella nell'ambito della trasmissione di Canale 5 Donna sotto le stelle, prosegue la carriera radiofonica su RTL 102.5 conducendo, la domenica, il programma Capriccio avente per argomento il sesso. Durante il 1998 ha inoltre pubblicato in Spagna e Brasile la versione spagnola del suo terzo disco, Ritmos Vitales, da cui viene estratto il singolo Tu, yo, Francesca y Davide (versione spagnola di Io, te, Francesca e Davide).
Nell'estate del 1999 torna in TV, per tutta l'estate, con il programma di Rai Uno Gratis, partecipa alla manifestazione Voices for Europe, dove vince un "premio alla carriera" e si esibisce con il brano Canto alla luna, che anticipa l'uscita dell'album InCanto. Nonostante una maggiore profondità dei testi, che trattano argomenti politici e d'attualità (la canzone Luca e Stella riguarda il tema dell'omosessualità), il disco vende meno dei precedenti e non viene tradotto in spagnolo come gli altri, sancendo la fine del contratto tra Ambra e la RTI Music, che per tutti gli anni novanta aveva pubblicato i suoi dischi. In questo stesso periodo è particolarmente attiva in ambito sociale sostenendo diverse tematiche e diventando, tra l'altro, la prima madrina del Gay Pride nel 2000. Attivista per i diritti LGBT, nella seconda metà degli anni novanta aveva militato nel Circolo di cultura omosessuale Mario Mieli di Roma come volontaria. In questo periodo duetta inoltre con Platinette in una cover del noto brano di Raffaella Carrà Ma che musica maestro, contenuta nel primo album di Platinette Da Viva - Vol. 1.
Alla fine dell'anno parte per il Marocco per girare il film TV Maria Maddalena, dove interpreta il ruolo di Salomè, insieme a Maria Grazia Cucinotta (nel ruolo di Maria Maddalena) e Giuliana De Sio (Erodiade, la madre di Salomè). Il film TV va in onda il 24 aprile 2000, giorno di Pasqua, su Canale 5.
Nel febbraio 2000, per Radio Kiss Kiss, conduce un programma dedicato al Festival di Sanremo dal titolo Tutti pazzi per Sanremo, in onda da lunedì 21 a domenica 27 febbraio. A luglio dello stesso anno torna in TV con la conduzione del programma Speciale Pop, che tratta la musica nelle sue più varie sfaccettature, alternandosi nella conduzione con altri artisti.
L'estate del 2000 ha segnato una svolta nella sua carriera. Ambra debutta in teatro con la commedia i Menecmi di Plauto, per la regia di Nicasio Anselmo, rappresentando lo spettacolo in tutta la Sicilia. L'interpretazione riceve ottime critiche, testimoniate dapprima dal premio “Venere d'argento” e poi dalla “Torre d'argento”, come attrice teatrale rivelazione dell'anno 2000.