温明娜生于澳门，其后与母亲哥哥移居香港，再到美国定居，在卡耐基·梅伦大学取得戏剧硕士学位后，正式踏上职业舞台。她第一次跃登大银幕的电影是1993年的《喜福会》，继而在《街头霸王》中扮演春丽，在《一夜情》中她与黑人演员韦斯利·史纳斯合作表演。

1998年，温明娜在迪斯尼动画长片《花木兰》出任花木兰一角配音，还被《人物》杂誌选为世界五十个美人之一。

2000年，温明娜客串演出了《仁心仁术》。同年，她凭藉《急诊室的春天》中的演出入围亚美影视奖最佳电视女演员。

2001年在卡通片《最终幻想》中为女主角配音。2004年，她为《花木兰2》配音。2013年9月24日，电视剧《神盾局特工》在ABC播出，温明娜在剧中饰演梅探员。亦获得2014年美国人民选择奖“最受欢迎剧情类新剧女演员”提名。

在随父母移民美国的第二代华裔子弟中，温明娜秉承了优良的中华文化与礼仪风俗，她在美国演艺圈洁身自爱，并以其敬业精神而受到肯定。美剧《急诊室的故事》，自1994年开播以来，共获得创纪录的21项艾美奖及115项提名，讲述发生在美国芝加哥一家急诊室的故事，这里每天收治需要急救的病人，每位医护人员都用自己高超的医术和仁慈的爱心对每一位患者进行救助。而由温明娜饰演的陈医生则是美剧史上华裔角色的重要一笔，甚至有不少人都是因为看了这个角色决定去学医。剧中由温明娜饰演的陈医生是个工作狂，甚至发现自己完全失去了工作之外的生存意义，决定去寻找能使自己放鬆和快乐的方法。其成熟与美貌并重的形象受到了广大剧迷的肯定，而她也因此日渐走红。（春城晚报评）