Родилась в средней шведской семье и была восьмым ребенком. В 1951 девушку выбрали «Мисс Швеция», а уже в июне того же года она отправилась покорять Америку. С 1952 снимается в Голливуде. Дебют Экберг в фильме «Эббот и Костелло отправляются на Марс» был неудачным, но ее приметил комик Боб Хоуп, в дальнейшем приглашая ее как партнершу в свои фильмы. Последующие ленты «Кровавая аллея» (1954) и две комедии Ф. Тэшлина — «Художники и натурщицы» и «Голливуд или пропал» (1955) — не прибавили Экберг известности. Но исполнение роли Элен в экранизации К. Видора «Война и мир» (1956) по Л. Н. Толстому принесло ей популярность. После этого уже в 1957 она снялась в шести фильмах, в том числе в «Валери» со своим мужем Э. Стилом и в «Зараке» с В. Мэтьюром.
Классическая красота лица Экберг вступала в противоречие с пышными формами амазонки, и только в фильме Ф. Феллини «Сладкая жизнь» (1959) ее образ дивы лишен гротеска, наполнен божественным сиянием женственности.
Позднее в новелле Ф. Феллини «Искушения доктора Антонио» в киноальманахе «Боккаччо-70» (1961) она довела свой имидж богини секса до абсурда, сыграв ожившую блондинку с городской рекламы. Созданный Экберг символ женщины-вамп в барочных лентах Феллини так и остался непревзойденным пиком в ее короткой карьере, хотя актриса появлялась у гения итальянского кино еще и в фильмах «Клоуны» (1970) и «Интервью» (1987). Но эти роли не несли прежнего блеска кинодивы. Из ее работ 1960-х гг. следует отметить «Монголы» (1960) А. Де Тота и «Четверо за Техас» (1963) Р. Олдрича. В 1970-е гг. стала сниматься реже и среди фильмов можно выделить «Она» (1979) и «Признания монахини» (1979). В 1980-е гг. Экберг с возрастом потеряла фигуру и снималась лишь эпизодически.