Bainbridge nació en Melbourne, Australia, el 12 de julio de 1978. Comenzó a estudiar ballet a la edad de cinco años y asistió al Victorian College of the Arts de 1994 a 1997. Después de graduarse, trabajó como bailarina en el Australian Ballet y el Compañía de Danza Bangarra.
Bainbridge hizo su debut como actriz en 2001, apareciendo en la película para televisión australiana _Heroes of the Heart. _. Siguió esto con un papel en la película de comedia australiana de 2002 _The Nugget. _. En 2002, fue elegida para interpretar a Grace Gibson en _Neighbours. _. Desempeñó el papel hasta 2005.
Desde que dejó Neighbours, Bainbridge ha aparecido en varias series de televisión australianas, incluida _The Secret Life of Us. , La Alicia _ y _Descendencia _. También ha protagonizado las películas _Voodoo Lagoon. _ (2006) y _Daybreakers _ (2009).
Bainbridge también es cantante. Lanzó su álbum debut, _Nadia Bainbridge. _, en 2005. El álbum incluía los sencillos "So Beautiful" y "Never Let Me Go".
Bainbridge está casada con el actor Simon Baker. La pareja tiene tres hijos juntos.