Навыки актёрского мастерства Лоис Смит постигала в прославленной Актёрской студии Ли Страсберга в Нью-Йорке. Её дебют в качестве актрисы состоялся на телевидении в 1953 году, а спустя два года она впервые появилась на большом экране в драме «К востоку от рая», где главную роль исполнил Джеймс Дин.
В последующие пять десятилетий актриса оставалась в большинстве своём активна на телевидении, где появилась в телесериалах «Другой мир», «На пороге ночи», «Все мои дети», «Закон и порядок», «Анатомия страсти», «Настоящая кровь», «Отчаянные домохозяйки» и многих других. Среди её киноролей наиболее заметные были в фильмах «Пять лёгких пьес» (1970), «Роковое влечение» (1987), «Жареные зелёные помидоры» (1991), «Несдержанные обещания» (1991), «Мертвец идёт» (1995), «Смерч» (1996), «Особое мнение» (2002) и «Смерть Супермена» (2006).
Помимо этого Лоис Смит показала себя и как театральная актриса, удостоившись двух номинаций на «Тони» за роли на Бродвее в 1990-х годах, а также премии «Драма Деск» в 2006 году за роль с постановке «Поездка в Баунтифул».
С 1948 по 1970 годы была замужем за Уэсли Дэйл Смитом, от которого в 1958 году родила дочь - Мун Элизабет. Супруги развелись в сентябре 1970 года. Вторым мужем Лоис Смит стал её давний партнер по театральной сценической площадке и совместной работе в нескольких сериалах и фильмах, известный американский актер Дэвид Маргулис.
В настоящее время (апрель 2012 г.) проживает в Нью-Йорке в Верхнем Вест-Сайде.