Полина Беленькая родилась 6 июня 1986 года в Москве в семье режиссера и драматурга Юрия Беленького.
С самого детства Полина была окружена всем, что связано с кинематографией и театром. Вопрос о выборе профессии никогда не стоял, так как девочка выросла на сцене.
В 1991 году уже в возрасте пяти лет девочка дебютировала в кино, сыграв в фильме «Круг обреченных».
Широкая известность пришла к актриса благодаря роли Наташи в сериале «Простые истины» (1999—2003).
В 2006 году Полина окончила высшее театральное училище им. Щепкина при Малом театре.
В 2007 году получила диплом ЦДПО ВГИК по специальности «Режиссер».
Полина Беленькая в совершенстве знает два языка английский и немецкий, увлекается лингвистикой.
В 2010 году вышли три картины с участием Полины Беленькой «Детективное агентство», «Иван да Марья», «Была любовь».
