Tonya Pinkins est née à Chicago, en Illinois. Elle a quatre enfants. Son père était policier et agent d'assurances, et sa mère est une ancienne employée des postes. Elle a deux frères, Eric Swoope et Thomas Swoope, ainsi qu'une sœur, Tamera Swoope, avec qui elle est en rupture. Elle s'est intéressée aux arts dès son jeune âge. Au lycée, elle a suivi des cours de théâtre au Goodman Theatre Young People's Program. À dix-huit ans, elle a brièvement fréquenté l'université avant de décider de poursuivre une carrière d'actrice. Elle est retournée aux études par la suite, obtenant un diplôme de premier cycle à Columbia College à Chicago, suivi d'études supérieures au programme de théâtre musical de Carnegie Mellon, et d'une année à la California Western School of Law à San Diego.
Pinkins est probablement surtout admirée pour son travail au théâtre. Elle a remporté un Tony Award pour son interprétation de Sweet Anita dans Jelly's Last Jam. Elle a été nominée pour ses rôles dans Play On! et dans Caroline, or Change, où elle jouait le rôle titre. Ses autres crédits à Broadway incluent Merrily We Roll Along, Chronicle of a Death Foretold, The Wild Party, House of Flowers, Radio Golf, A Time To Kill et Holler If Ya Hear Me.
Pinkins a joué dans plusieurs productions off-Broadway, notamment le rôle comique de Mopsa, la Bergère, dans La Tempête produite par la Riverside Shakespeare Company au Shakespeare Center en 1983.
En 2011, Pinkins a tenu le rôle principal dans la création mondiale de Milk Like Sugar de Kirsten Greenidge à La Jolla Playhouse, et a reçu une nomination Craig Noel en 2012 pour la meilleure actrice dans un second rôle dans une pièce de théâtre. Elle a repris son rôle aux Playwrights Horizons au Peter Jay Sharp Theater, et a remporté un Lucille Lortel Award en 2012 pour la meilleure actrice dans un second rôle dans une pièce de théâtre.
En 2012, Pinkins a joué dans Hurt Village de Katori Hall, un drame réaliste sur la vie et le changement dans un projet de logements à Memphis qui a fait sa création mondiale au Signature Theatre Company off-Broadway dans le cadre de la saison inaugurale du théâtre. La pièce mettait également en vedette Marsha Stephanie Blake, Ron Cephas Jones, Saycon Sengbloh, Lloyd Watts, Charlie Hudson III, Nicholas Christopher, Corey Hawkins, Ron Cephas Jones et Joaquina Kalukango.
En 2014, Pinkins a joué dans la reprise de The Fabulous Miss Marie d'Ed Bullins au New Federal Theatre aux côtés de Roscoe Orman, dans la production de Broadway Holler If Ya Hear Me, et dans la création mondiale de War de Branden Jacobs-Jenkins au Yale Repertory.
Elle a également eu une carrière télévisée prolifique, faisant des apparitions invitées dans des séries télévisées telles que Army Wives, 24, Law & Order, The Cosby Show, Cold Case, Criminal Minds et The Guardian, entre autres. Au milieu des années 1980, Pinkins a créé le rôle de Heather Dalton dans le feuilleton CBS As the World Turns. En 1991, elle a été engagée pour jouer Livia Frye dans All My Children. Pinkins a quitté All My Children en 1995 mais est revenue à son rôle en 2003. Elle a ensuite été mise sous contrat avec la série de mars 2004 à juin 2006, quand elle a été rétrogradée au statut de personnage récurrent. Elle a joué Amala Motobo dans la populaire série télévisée 24. Elle a joué dans plusieurs films dans des rôles secondaires, notamment Newlyweeds, Home, Fading Gigolo aux côtés de Woody Allen, Enchanted, Premium, Romance & Cigarettes, Noah's Arc: Jumping The Broom et Above the Rim, entre autres.