山形県山形市の出身。県立山形西高校を卒業後、舞台芸術学院、青俳演出部を経て役者デビュー。1978年にもたいまさこらと劇団“２○○”（にじゅうまる）を結成、79年には劇団“３○○”（さんじゅうまる）と改名し、本名の“渡辺えり子”の名で、主宰・演出・女優を兼ねる。83年の『ゲゲゲのげ・逢魔が時に揺れるブランコ』で岸田國士戯曲賞、87年の『瞼の女・まだ見ぬ海からの手紙』で紀伊國屋演劇賞をそれぞれ受賞。現実と幻想が混在するノスタルジックな世界を描いた彼女の戯曲は、個性的な俳優陣ともあいまって人気を呼び、演劇界で確固たる地位を築いていった。その一方で、82年の中村幻児監督「ウィークエンド・シャッフル」で映画デビュー。以後、滝田洋二郎監督「コミック雑誌なんかいらない！」86、秋元康監督「グッバイ・ママ」91、深作欣二監督「忠臣蔵外伝・四谷怪談」94などで、アクの強い役柄を次々と演じ、映像ジャンルでもバイプレイヤーとしての地位を獲得する。96年、周防正行監督の「Shall We ダンス？」96で、主演の役所広司のダンスパートナー役をコミカルに演じ、日本アカデミー賞最優秀助演女優賞など多くの賞に輝く。この成功が彼女の活動の場をさらに広げ多忙を極めることになるが、活動の中心は常に舞台であり、現在も自らが主宰する“オフィス３○○”を率いて精力的に活動を続けている。テレビドラマも、NHK『おしん』83、『元禄繚乱』99、『10年先も君に恋して』10、『おひさま』11、日本テレビ『明日はアタシの風が吹く』89、TBS『淋しい女は太る』89、『愛はどうだ』92、『新幹線'97恋物語』97、『示談交渉人甚内たま子裏ファイル』01～08、フジテレビ『OUT／妻たちの犯罪』99、『素直になれなくて』10、テレビ朝日『100の資格を持つ女・ふたりのバツイチ殺人捜査』08～10など。96年、３○○所属の12歳年下の俳優・土屋良太と結婚。07年、美輪明宏の助言により芸名を“渡辺えり”に改めた。