Denise Cronenberg ha iniziato la sua carriera come attrice teatrale e danzatrice. E' passata poi alla moda e in seguito al cinema come costumista. Il primo lungometraggio per cui ha disegnato i costumi è stato La mosca, con suo fratello David Cronenberg. Da allora è stata la costumista di tutti i suoi film fra i quail: Il pasto nudo, Inseparabili, M Butterly, Crash, Existenz, Spider, A History of Violence e La promessa dell'assassino.
Ha disegnato i costumi anche di molti altri film tra cui: Moonlight and Valentino, Delitto alla Casa Bianca, L'alba dei morti viventi, Shoot 'em up - Spara o muori; Crime shades, Tremors - Tremori, L'incredibile Hulk e Resident Evil: Afterlife.
Ha ricevuto cinque candidature per i Migliori Costumi ai Genie Awards, gli 'Oscar' canadesi.