Renata Ersilia Clotilde Tebaldi 1922. február 1-én született az Olaszországbeli Pesaróban. Tizenévesen kezdett zenét tanulni a pármai konzervatóriumban, huszonkét évesen debütált operaszínpadon Boito Mefistofeléjében egy észak-olasz kisváros (Rovigo) operaházában. A következő években vidéki olasz városok operatársulataiban énekelt, 1946 jelentette életében a nagy áttörést: előénekelt Arturo Toscanininek, aki azonnal felvette a milánói Scalába. Tebaldi részt vett a Scala háború utáni első évadjának nyitókoncertjén, s egy csapásra világhírűvé vált.
1950-ben lépett fel először az Egyesült Államokban az Aida címszereplőjeként a San Fransiscói Operaházban, majd 1955. január 31-én Desdemonaként debütált a New York-i Metropolitan Operában, Mario del Monaco partnereként. Ettől kezdve majd’ húsz évig volt a társulat tagja. 1973-ban vonult vissza végleg az operaszínpadtól, egy 1976 májusában a milánói Scalában tartott búcsúkoncerttel pedig a nyilvánosságtól. Élete utolsó évtizedeit Milánóban töltötte, de otthonában San Marinóban érte a halál 2004. december 19-én.
Renata Tebaldi legjelentősebb riválisának Maria Callas-t tartották, bár hogy e szembenállást mennyire a két díva hívei generálták, s mennyire volt valós, máig találgatások tárgya. Rudolf Bing, a Metropolitan igazgatója, memoárjaiban leírja, hogy egy alkalommal Callas pusztán azért lemondta a Traviata előadásait, mert korábban Tebaldi is megtehette ezt, s híressé vált Callas egy megjegyzése, melyben Tebaldit a Coca-Colához, önmagát egy jófajta pezsgőhöz hasonlította. Tebaldi nem késett a válasszal, mondván, hogy a pezsgő bizony gyorsan megsavanyodik. Noha mindketten egy időben voltak pályájuk csúcsán, a két díva hangi adottságai, repertoárja és temperamentuma alapvetően különbözött egymástól, 1968. szeptember 16-án pedig Callas lelkesen gratulált az Adriana Lecouvreur egyik előadása után Tebaldinak, eloszlatva a továbbiakra a kettőjük rivalizálásáról szóló pletykákat.
Tebaldi repertoárjának nagy része ma is hozzáférhető, kizárólagos szerződés kötötte a Decca lemezcéghez. Két legismertebb felvétele az 1959-ben rögzített Bohémélet Carlo Bergonzival, Tullio Serafin zenei irányításával, illetve a következő évben rögzített Tosca Franceso Milonari-Pradelli vezényletével.