Phoebe Tonkin est née le 12 juillet 1989 à Sydney en Australie. Elle a étudié à l'école de Queenwood à Balmoral, école spécialisée dans l'art et nottamment le théâtre. Chaque année, Phoebe participait au festival de Shakespeare de l'école.En 2006 et jusqu'à 2010, à l'âge de 16 ans, Phoebe fait sa première apparition à la télévision en incarnant Cleo Sertori dans la série H2O. C'est d'ailleur grâce à cette série que Phoebe se fait connaître. En 2011, elle obtient le rôle de Faye Chamberlain dans The Secret Circle. Après une saison, la série s'est malheureusement arrêtée à cause du manque d'audience.Kevin Williamson a ensuite voulu créer un personnage pour elle dans la série Vampire Diaries. Phoebe jouera donc le role d'Hayley, une amie de Tyler. Elle devient ensuite un des personnages principaux du Spin-Off de la série, The Originals. Ses meilleures amies sont Claire Holt et Teresa Palmer. Elle est également très proche de ses partenaires de The Originals. Phoebe  prend des cours pour atténuer son accent australien et elle mesure 1m78.