Актриса. Родилась 1 октября 1975 года в Казани. Окончила Российскую академию театрального искусства — ГИТИС.
С середины 1990-х Хаматова играет в театре: первые роли исполнила на сцене Театра Луны, Театра А. Чехова, Российского академического молодежного театра. С 1998 года Хаматова состоит в труппе театра "Современник", где дебютировала в спектакле "Три товарища". В ее театральной карьере — ведущие роли в постановках "Три сестры", "Мамапапасынсобака" (премия "Золотая маска", 2004 год), "Гроза", "Голая пионерка", "Антоний&Клеопатра. Версия", "Враги. История любви", "Играем... Шиллера!". В 2009-м она участвовала в хореографической постановке Аллы Сигаловой "Бедная Лиза". Хаматова также выступает в спектаклях Государственного театра наций "Рассказы Шукшина" (премия "Хрустальная Турандот", 2009 год), "Фрекен Жюли", "Укрощение строптивой".
Чулпан Хаматова впервые снялась в кино в 1997 году (фильм "Время танцора"). Среди ее киноработ — "Страна глухих", "Лунный папа", "72 метра", "Гуд бай, Ленин!", "Гарпастум", "Многоточие" (премия "Золотой орел" за лучшую женскую роль второго плана, 2006 год), "Бумажный солдат". Также играла в сериалах "Дети Арбата", "Гибель империи", "Доктор Живаго" (премия "ТЭФИ" за лучшую женскую роль, 2006 год), "Казус Кукоцкого", "Достоевский", "Пепел".
В 2006 году Хаматова вместе с актрисой Диной Корзун учредила благотворительный фонд "Подари жизнь" в поддержку детей с онкологическими и гематологическими заболеваниями.
Хаматова — лауреат Государственной премии РФ (2004), награждена Орденом дружбы (2006). В 2012-м ей было присвоено звание "Народная артистка России".
Замужем, имеет трех дочерей.