Александра Ребенок родилась 6 мая 1980 года в Москве. Отец — кандидат физико-математических наук. Мать — модельер и технолог одежды.
В 1994 году будущая звезда окончила Детскую школу искусств № 1. Затем три года училась в учебно-воспитательном комплексе имени Галины Вишневской по классу фортепиано.
В 1997 году девушка поступила в Московский государственный университет культуры и искусств на режиссерский факультет.
Проучившись в МГУКИ два года, Александра перевелась в театральный институт имени Бориса Щукина на курс Р. Ю. Овчинникова.
В 2003 году, окончив «Щуку», Ребенок на протяжении двух лет была актрисой Театрального центра «На Страстном», где сыграла в спектаклях «Пять вечеров», «Прекрасные люди», «Очень старый человек с огромными крыльями», «Войцек» и «Дон Кихот».
В 2004 году Александра Ребенок дебютировала в кино, сыграв эпизодическую роль в короткометражке «Увольнение». В этом же году актрисы снялась в сериале «Кулагин и партнеры».
В 2006-м Александра была принята в труппу Театра.doc, где исполнила роли в спектаклях «Заполярная правда» (2006), «Синий слесарь» (2007), «Жизнь удалась» (2009), «89-93 (Сквоты)» (2011) и «Час восемнадцать» (2011).
В 2008 году актриса сыграла роль Тани Кругловой в 25-й серии сериала «Глухарь». Впоследствии Ребенок снялась в таких известных телесериалах, как «Пенсильвания» (2015), «Большие деньги» (2015), «Желтый глаз тигра» (2018) и «Операция «Сатана» (2018).
В январе 2017 года Александра Ребенок тайно вышла замуж за актер Алексея Верткова. 6 июля того же года у пары родился сын Иван.
Всероссийская популярность пришла к Александре в 2018 году благодаря роли Ольги Крутовой в драматическом сериале «Содержанки». Спустя два года артистка снялась во втором сезоне полюбившегося зрителям телепроекта.
В середине июня 2020 года Ребенок сообщила, что она находится на последнем триместре беременности и вскоре станет мамой во второй раз.
Супруг — Алексей Вертков, актер (поженились тайно в январе 2017 года)
Сын — Иван (род. 6 июля 2017 года)