Nel marzo 1982 debutta nellasoap operaI Ryan in onda sullareteABC, e vi recita fino al 1986.
Il suo primo ruolo televisivo importante è neldramma a puntateChina Beach, in cui interpreta il ruolo di una prostituta al servizio delleForze Armate, che le vale unpremio Emmy nel 1990. A questo segue il premio della critica per il suo ruolo nellaminiserie TV del 2000Perfect Murder, Perfect Town.
Dal 2000 al 2012 ha partecipato alla serie televisivaCSI - Scena del crimine, dove ha interpretato il ruolo diCatherine Willows. Il 22 agosto 2013 è stato annunciato il suo ritorno in occasione del 300º episodio[1].
Nel 2022 riprende il ruolo di Catherine Willows per la seconda stagione diCSI: Vegas, sequel diCSI - Scena del crimine.
Nel 1984, Helgenberger incontrò Alan Rosenberg, un attore ospite con lei in Ryan's Hope. I due sono diventati amici e hanno iniziato a frequentarsi nel 1986. Si sono sposati nel 1989 e hanno un figlio, Hugh Howard Rosenberg (nato nel 1990), dal nome del defunto padre di Helgenberger. Il 1º dicembre 2008, la coppia ha annunciato che si stava separando, il divorzio è stato finalizzato nel febbraio 2010.
Nell'aprile 2022, Helgenberger ha sposato il suo partner,Charlie Haugk, con cui aveva una relazione dall'autunno del 2019. Questo è il secondo matrimonio di Helgenberger. Haugk è un attore professionista e stuntman, con crediti per la recitazione e il lavoro acrobatico in film di supereroi d'azione tra cuiPredator 2 (1990),Black Panther (2018) eWonder Woman1984.
Nelle versioni initaliano dei suoi lavori, Marg Helgenberger è statadoppiata da:
Micaela Esdra inMatlock,Fallen Angels - I'll be Waiting,Senza lasciare tracce,CSI - Scena del crimine,Erin Brockovich - Forte come la verità,CSI: Immortality
Alessandra Korompay inIntelligence,Under the Dome,La rivoluzione di Charlie,Qua la zampa 2 - Un amico è per sempre