Nata a Roma. Si è formata artisticamente a New York, dove ha studiato con Caroline Ducrocq, Michael Moriarty e Sandra Seacat. Il suo debutto teatrale avviene proprio nella Grande Mela, nel 1978, nel ruolo di Giulietta in "Romeo e Giulietta" di Shakespeare. Due anni dopo diventa Membro dell'Actors Studio .
Partecipa a vari spettacoli, tra cui, "The Chain" diretto da Elia Kazan, "Sogno di una notte di mezza estate" con Ellen Burstyn e "Zio Vania" con Michael Moriarty.
Alla fine del 1984 torna in Europa, al Teatro Stabile di Genova, interpretando il ruolo di Natasha nelle "Tre sorelle" di Anton Cechov con la regia di Otomar Krejca. L'attrice però, non si dedica solo al teatro, ma prende parte a produzioni per la televisione come "Una donna a Venezia" di Sandro Bolchi e "L'altro spettacolo" di Gianni Minà in veste di cantante e al film "Mosca addio" di Mauro Bolognini. In Francia, è nel cast di "La fée carabine", "La travestie" di Yves Boisset, "Jours tranquilles à Clichy" di Claude Chabrol, "L'argent" di Jean Rouffio con Claude Brasseur, "Les grandes familles" di Edouard Molinaro con Michel Piccoli. Sempre in Francia nel 1990 riscuote un grande successo internazionale di pubblico e critica con il film ("Il marito della parrucchiera") di Patrice Leconte, con Jean Rochefort. L'anno successivo lavora al Teatro Odéon di Parigi in "Le balcon" di Jean Genet. In Spagna è sul set di "Jamon, Jamon" (Prosciutto, prosciutto) di Bigas Luna, assieme a Penelope Cruz, Javier Barden e Stefania Sandrelli. Nel 1992 è tra i protagonisti de "Il grande cocomero" di Francesca Archibugi, di "Being Human" di Bill Forsyth con Robin Williams e de "L'ecrivan public" di Jean François Amiguet.
L'anno successivo prende parte a "Senza pelle" di Alessandro D'Alatri, film per cui viene premiata con il Globo d'Oro dalla Stampa Estera in Italia e con la Grolla d'Oro; al tv-movie "Vite a termine" con la regia di Giovanni Soldati e a "Mario und der Zauberer" (Mario e il mago) di Klaus Maria Brandauer. Nel 1994 Anna Galiena torna a dedicarsi al palcoscenico e al Teatro Franco Parenti di Milano recita ne "La vita è un canyon" ( Premio IDI Maschera D'Oro) diretta da Andrée Ruth Shammah . Lo stesso anno interpreta per il grande schermo "La scuola" per la regia di Daniele Luchetti, film che ottiene il premio David Donatello. Gli anni successivi sono caratterizzati da molti impegni sui set internazionali: in Francia, recita nel film di Raoul Ruiz "Tre vite e una sola morte" con Marcello Mastroianni; poi in Inghilterra è protagonista di "The Leading Man" di John Duigan con Jon Bon Jovi e Lambert Wilson mentre in Italia recita in "Tre" diretto da Christian De Sica, e in Spagna in "Question de suerte" con Alberto Noriega. Nel 1997 è impegnata nell'opera teatrale "L'amante" di Harold Pinter con Luca De Filippo e lavora con Chazz Palminteri in "Excellent cadavers" (Giudici) del regista Ricky Tognazzi, un prodotto realizzato per la rete televisiva americana HBO. Seguono il film di Gabriele Muccino "Come te nessuno mai", "Venice Project" di Robert Dornhelm con Dennis Hopper e Lauren Bacall e "Vino Santo" per la regia di Xaver Schwarzenberg. Nel 2000 è tra i protagonisti di "Bibo per sempre" di Enrico Coletti con Teo Teocoli, di "Off Key" (Desafinado) di Manuel Gomez Pereira e del film tv in onda su Raiuno "La Crociera" con la regia di Enrico Oldoini.
L'anno successivo è impegnata sul set di "Vivancos 3" di Albert Saguer, di "Senso '45" per la regia di Tinto Brass con Gabriel Garko e Franco Branciaroli e di "Oltre il confine" diretta dal regista Rolando Colla. Nel 2002 riprende i suoi impegni teatrali e lavora nello spettacolo di Luca Barbareschi "Una relazione privata", a cui seguono il tv-movie "La Cittadella" di Fabrizio Costa, "A tête baissée" di Gerard Jourd'hui e "Guardiani delle nuvole" di Luciano Odorisio.
L'anno successivo è impegnata in due episodi di "The Tulse Luper suitcases" di Peter Greenaway e interpreta a Verona il ruolo di Caterina nella "Bisbetica domata" con Massimo Venturiello e nel 2004/2005 è una dei protagonisti di "Les Parraines" di Fréderic Forestier e di "Il veterinario" con Gigi Proietti e partecipa a "Fade to Black" di Oliver Parker, "Un amore su misura" di Renato Pozzetto e "Lezioni di volo" di Francesca Archibugi. Seguono "Guido che sfidò le brigate rosse" di Giuseppe Ferrara, "Sleeping Around" di Marco Carniti, "La donna di nessuno" di Vincenzo Marano, "Ultimatum" di Alain Tasma con Jasmine Trinca, nonché "Quale droga fa per me" al Piccolo di Milano per la regia di André Ruth Schammah.