Γεννήθηκε στην Αθήνα στις 12 Ιανουαρίου του 1932, σύμφωνα όμως με το λεξικό Έλληνες ηθοποιοί του ηθοποιού Θεόδωρου Έξαρχου (1930 - 2009) είχε γεννηθεί το 1934. Ο πατέρας της ήταν γυμνασιάρχης και η μητέρα της δασκάλα. Τα σχολικά της χρόνια τα πέρασε στην Ελληνογαλλική Σχολή Καλογραιών Καλαμαρί στη Θεσσαλονίκη και στην Ελληνογαλλική Σχολή Σεν Ζοζέφ στην Αθήνα. Μιλούσε γαλλικά και αγγλικά.
Η Τζένη Καρέζη παντρεύτηκε τον Αύγουστο του 1968, τον ηθοποιό Κώστα Καζάκο με τον οποίο και απέκτησε ένα γιο, τον επίσης ηθοποιό Κωνσταντίνο. Ήταν μόνιμη κάτοικος Αθηνών.
Πέθανε στις 27 Ιουλίου 1992 στο σπίτι της, μετά από τετραετή μάχη με τον καρκίνο. Η σορός της τέθηκε σε λαϊκό προσκύνημα στο παρεκκλήσι της Μητρόπολης Αθηνών. Στις 29 Ιουλίου του 1992 εψάλη η νεκρώσιμη ακολουθία στον Καθεδρικό Ιερό Ναό Αθηνών και η ταφή της πραγματοποιήθηκε στο Α' Νεκροταφείο Αθηνών δημοσία δαπάνη, παρουσία πολλών συναδέλφων της και απλού κόσμου
Το 1951, χρονιά που αποφοίτησε από την Ελληνογαλλική Σχολή, πήρε μέρος στη θεατρική παράσταση Αντιγόνη του Σοφοκλή, που τότε παιζόταν στο ΡΕΞ. Την ίδια επίσης χρονιά έγινε δεκτή στη Δραματική Σχολή του Εθνικού Θεάτρου, από την οποία αποφοίτησε το 1954. Από τον Οκτώβριο του 1954, μαθήτρια ακόμα, άρχισε να εμφανίζεται στη θεατρική σκηνή στο Θέατρο Κοτοπούλη, σε ρόλους πρωταγωνιστικούς δίπλα στη Μελίνα Μερκούρη στα έργα Ωραία Ελένη και Το σπίτι της Μπερνάρντα Άλμπα του Λόρκα, τα οποία και την καθιέρωσαν.
Μέχρι το 1959 ήταν βασικό στέλεχος του Εθνικού θεάτρου, ερμηνεύοντας Σαίξπηρ, Τολστόι, Μίλλερ, Αντρέγιεφ, Τερζάκη, Ρώμα και Αριστοφάνη. Το 1962 ήταν πρωταγωνίστρια στο Θέατρο Μουσούρη. Από το 1963 ηγούταν πλέον προσωπικού θιάσου, όπου, μεταξύ άλλων, ανέβασε τα έργα Κρατικές υποθέσεις, Μαίρη - Μαίρη, Κάθε Τετάρτη, κ.ά. Από το 1968 ανέβασε με τον Κώστα Καζάκο τα έργα: Θεοδώρα η Μεγάλη, Ασπασία, Το μεγάλο μας τσίρκο, Ο Εχθρός λαός. κ.ά.
Άλλα θεατρικά έργα στα οποία έχει παίξει είναι: Ανεργία μηδέν, Δοκιμασία, Άμλετ, Ζωντανό πτώμα, Ανθή, Βασιλιάς Ληρ, Ζαμπελάκι, Νύχτα στη Μεσόγειο, Ένα κουτό κορίτσι, Η κυρία δε με μέλλει,Μία ιστορία από το Ιρκούτσκ, Πάπισσα Ιωάννα, Η κυρία Προέδρου, Πολίτες β΄ κατηγορίας, Η Παναγία των Παρισίων, Οι θεατρίνοι, Ποιος φοβάται τη Βιρτζίνια Γουλφ, Έντα Γκάμπλερ, Πρόσωπο με πρόσωπο, Βυσσινόκηπος (με μεγάλη επιτυχία), Διαμάντια και μπλουζ.
Στο αρχαίο θέατρο έπαιξε επίσης στα έργα: Αντιγόνη, Εκκλησιάζουσες, Λυσιστράτη Θεσμοφοριάζουσες, Κλυταιμνήστρα, Μήδεια, Ηλέκτρα και Οιδίπους Τύραννος.
Η Τζένη Καρέζη ήταν στρατευμένη στην Αριστερά συμμετέχοντας σε πολλές πορείες ειρήνης. Στα χρόνια της Χούντας συμμετείχε ενεργά στον αντιδικτατορικό αγώνα και το 1974 έγινε μέλος του ΚΚΕ.
Η Τζένη Καρέζη παντρεύτηκε τον Αύγουστο του 1968, τον ηθοποιό Κώστα Καζάκο με τον οποίο και απέκτησε ένα γιο, τον επίσης ηθοποιό Κωνσταντίνο. Ήταν μόνιμη κάτοικος Αθηνών.
Πέθανε στις 27 Ιουλίου 1992 στο σπίτι της, μετά από τετραετή μάχη με τον καρκίνο. Η σορός της τέθηκε σε λαϊκό προσκύνημα στο παρεκκλήσι της Μητρόπολης Αθηνών. Στις 29 Ιουλίου του 1992 εψάλη η νεκρώσιμη ακολουθία στον Καθεδρικό Ιερό Ναό Αθηνών και η ταφή της πραγματοποιήθηκε στο Α' Νεκροταφείο Αθηνών δημοσία δαπάνη, παρουσία πολλών συναδέλφων της και απλού κόσμου
Το 1951, χρονιά που αποφοίτησε από την Ελληνογαλλική Σχολή, πήρε μέρος στη θεατρική παράσταση Αντιγόνη του Σοφοκλή, που τότε παιζόταν στο ΡΕΞ. Την ίδια επίσης χρονιά έγινε δεκτή στη Δραματική Σχολή του Εθνικού Θεάτρου, από την οποία αποφοίτησε το 1954. Από τον Οκτώβριο του 1954, μαθήτρια ακόμα, άρχισε να εμφανίζεται στη θεατρική σκηνή στο Θέατρο Κοτοπούλη, σε ρόλους πρωταγωνιστικούς δίπλα στη Μελίνα Μερκούρη στα έργα Ωραία Ελένη και Το σπίτι της Μπερνάρντα Άλμπα του Λόρκα, τα οποία και την καθιέρωσαν.
Μέχρι το 1959 ήταν βασικό στέλεχος του Εθνικού θεάτρου, ερμηνεύοντας Σαίξπηρ, Τολστόι, Μίλλερ, Αντρέγιεφ, Τερζάκη, Ρώμα και Αριστοφάνη. Το 1962 ήταν πρωταγωνίστρια στο Θέατρο Μουσούρη. Από το 1963 ηγούταν πλέον προσωπικού θιάσου, όπου, μεταξύ άλλων, ανέβασε τα έργα Κρατικές υποθέσεις, Μαίρη - Μαίρη, Κάθε Τετάρτη, κ.ά. Από το 1968 ανέβασε με τον Κώστα Καζάκο τα έργα: Θεοδώρα η Μεγάλη, Ασπασία, Το μεγάλο μας τσίρκο, Ο Εχθρός λαός. κ.ά.
Άλλα θεατρικά έργα στα οποία έχει παίξει είναι: Ανεργία μηδέν, Δοκιμασία, Άμλετ, Ζωντανό πτώμα, Ανθή, Βασιλιάς Ληρ, Ζαμπελάκι, Νύχτα στη Μεσόγειο, Ένα κουτό κορίτσι, Η κυρία δε με μέλλει,Μία ιστορία από το Ιρκούτσκ, Πάπισσα Ιωάννα, Η κυρία Προέδρου, Πολίτες β΄ κατηγορίας, Η Παναγία των Παρισίων, Οι θεατρίνοι, Ποιος φοβάται τη Βιρτζίνια Γουλφ, Έντα Γκάμπλερ, Πρόσωπο με πρόσωπο, Βυσσινόκηπος (με μεγάλη επιτυχία), Διαμάντια και μπλουζ.
Στο αρχαίο θέατρο έπαιξε επίσης στα έργα: Αντιγόνη, Εκκλησιάζουσες, Λυσιστράτη Θεσμοφοριάζουσες, Κλυταιμνήστρα, Μήδεια, Ηλέκτρα και Οιδίπους Τύραννος.
Η Τζένη Καρέζη ήταν στρατευμένη στην Αριστερά συμμετέχοντας σε πολλές πορείες ειρήνης. Στα χρόνια της Χούντας συμμετείχε ενεργά στον αντιδικτατορικό αγώνα και το 1974 έγινε μέλος του ΚΚΕ.