Ela tinha inicialmente planeado tornar-se modelo, mas disseram-lhe que não tinha altura suficiente em 5'5" para ser modelo de passerela e devia-se concentrar em anúncios publicitários/comerciais. Depois de ter recebido aulas de comercial e de representação, ela apaixonou-se pela representação e percebeu que ela preferia isso em vez de modelo. Ashley Greene formou-se no ensino médio (ensino secundário) cedo e mudou-se para Los Angeles para seguir uma carreira na representação. Desde então, ela apareceu como convidada em vários programas de televisão populares, tais como Punk'd e Crossing Jordan.
A grande oportunidade de Greene veio em 2008 quando ela foi escolhida para interpretar Alice Cullen em Twilight, um filme baseado no romance com o mesmo nome de Stephanie Meyer. Ela voltou com o papel de Alice em 2009 para para a sequela de Twilight, The Twilight Saga: New Moon, e em 2010 para The Twilight Saga: Eclipse, e voltará com o papel de novo em 2011, para The Twilight Saga: Breaking Dawn Part 1 e Part 2.
Ashley interpretou Michelle Burkham no filme dramático Skateland, que estreou em 2010 no Sundance Film Festival.
Ela reencontrou-se com o seu colega de elenco de Twilight, Kellan Lutz, no filme Warrior's Heart. Também protagoniza o filme de suspense Summer's Blood, bem como a produção de Dark Castle Entertainment, The Apparition, que começou a ser filmada a 1 de Fevereiro de 2010 e cuja estreia está marcada para 9 de Setembro de 2011. Ashley também participa no filme de comédia, Butter, e no filme LOL: Laughing Out Loud (versão americana), cujas estreias também estão marcadas para 2011.
Aparecendo nua e num biquini de BodyPainting, Greene pousou para anúncios da SoBe que decorreram na edição 2010 da Sports Ilustrated Swimsuit Edition. É também, actualmente, a embaixadora dos produtos da Mark Cosmetics, da Avon.
A People Magazine nomeou Ashley como uma das "mulheres mais bonitas do mundo de 2010". Ela recebeu o "The Icon Style Award" nos Hollywood Life's Young Hollywood Awards no ano passado. Greene foi também apresentada a um prémio da fundação PETA por representar a Avon e a sua política dos direitos dos animais. Ashley também já conta com dois prémios individuais dos Teen Choice Awards, de 2009 com o seu papel em Twilight e em 2010 com o seu papel em New Moon.