陈小艺从小学习川剧，1987年考取了中央戏剧学院表演系。1988年代表中央戏剧学院参加国际戏剧院校戏剧节，凭借《挂画》获独角戏特别大奖  。1991年主演电视剧的《外来妹》获电视剧飞天奖最佳女主角提名  ，1993年凭电影《离婚》获得第十七届百花奖最佳女配角奖  ，2006年，主演刘惠宁导演的电视剧《半路夫妻》，获得第二届“中国剧，中国造”最佳女演员  。2009年凭电视剧《大工匠》获电视剧飞天奖最佳女主角提名  ，2009年，获得飞天奖“杰出贡献奖”  、“德艺双馨”终生成就奖、第十届四川电影节最受欢迎女演员奖。2013年，陈小艺与张国立、张涵予主演电视剧《唐山大地震》  。

　　2016年参演电视剧《女不强大天不容》。