Teresa Palmer przyszła na świat 26 lutego 1986 roku w Adelajdzie (Australia) jako córka inwestora Kevina Palmera i byłej pielęgniarki Pauli Sanders. Imię "Teresa" otrzymała na cześć
Matki Teresy z Kalkuty. Rodzice aktorki rozwiedli się w 1989 roku, ze strony ojca ma ona dwie przyrodnie siostry. Jej dzieciństwo nie było łatwe, gdyż matka cierpiała na chorobę afektywną dwubiegunową. W 2003 roku zwyciężyła w lokalnym konkursie "Search for a Movie Star". Przez kilka lat uczyła się aktorstwa i występowała w reklamach telewizyjnych. Pojawiała się też jako statystka w produkcjach kręconych w Adelajdzie, m.in. w filmie "
Skateboard". Po ukończeniu szkoły średniej zagrała główną rolę w dramacie "
2:37", która przyniosła jej nominację do nagrody Australian Film Institute Award. Podczas premiery tego filmu w Cannes poznała swojego menadżera
Davida Seltzera. Zaczęła również współpracę z agencją William Morris Agency. W 2006 roku aktorka zadebiutowała w Stanach Zjednoczonych występem w horrorze "
Grudge - Klątwa 2". Miała wystąpić w filmie "
Jumper", jednak jej rolę przejęła
Rachel Bilson. Po tej porażce Palmer na kilka miesięcy wróciła do Adelajdy. W 2009 roku wspólnie z
Tahyną Tozzi i
Nathalie Kelley założyła przedsiębiorstwo Avakea Productions, zajmujące się produkcją filmową. Występowała potem w takich obrazach jak: "
Jestem numerem cztery", "
Wiecznie żywy" czy "
Parts Per Billion". W 2016 roku zagrała główną rolę w melodramacie "
The Choice", ale nie zebrał on dobrych recenzji. W tym samym roku aktorka wystąpiła w filmie "
Psy mafii", który również nie odniósł sukcesu. Uznanie krytyków przyniosła jej natomiast drugoplanowa rola w filmie "
Przełęcz ocalonych". W 2012 roku Teresa związała się z
Markiem Webberem, w sierpniu następnego roku ogłosili swoje zaręczyny. Ślub odbył się 22 grudnia tego samego roku. Mają dwóch synów: Bodhiego Raina (ur. 18.02.2014) i Foresta Sage'a (ur. 2016). Aktorka wspiera klub futbolu australijskiego Port Adelaide Football Club.