Már gyerekkorában színésznek készült, apjával sokat járt színházba, de különösen a verseket szerette. A gimnáziumi évek alatt beiratkozott egy Heller Ágnes vezette önképzőkörbe, majd szülei elvitték Makay Margit színésznőhöz. Ő tanította, biztatta, így indult el a színi pályán, és már középiskolás korában szerepet kapott Máriássy Félix Karambol és Esztergályos Károly Egy csónak visszafordul című filmjében.
A Színház- és Filmművészeti Főiskolára első nekifutásra felvették, Pártos Géza színházi rendező osztályába került. Már a főiskolai vizsgáin felfigyelt rá Várkonyi Zoltán, a Vígszínházban rá osztotta a komorna szerepét Heltai Jenő A néma levente című darabjában. A filmgyárba is hívták forgatni, így 1967-ben az Egy szerelem három éjszakája és a Tanulmány a nőkről című filmekben már szerepelt.

Venczel Vera 1968-ban, amikor a közönség kiválasztotta az Egri csillagok főszerepére (MTI Fotó: Keleti Éva)

A nézők szívébe a következő évben, az Egri csillagok Vicuskájaként lopta be magát, a szerepet a közönség szavazata alapján kapta meg. Pályakezdő színészként olyan művészóriásoktól tanulhatott, mint Kiss Manyi, Pécsi Sándor, Latinovits Zoltán, és olyan filmrendezőkkel dolgozhatott együtt, mint Makk Károly, Fábri Zoltán vagy Sándor Pál. Diplomáját 1968-ban kapta meg, és azonnal a Várkonyi irányította Vígszínházhoz szerződött, amelyhez egész pályafutása alatt hű maradt.

Törékeny, finom alkatának köszönhetően naiva szerepeket alakított, lírai, tiszta női karaktereket keltett életre a színpadon (Csehov: Ványa bácsi, García Lorca: Bernarda Alba háza). A tévéfilmekben is hasonló női alakokat formált meg, például Móricz Pillangójában (1970), a Mikszáth regényéből készült A fekete városban (1971) és az Ida regénye című Gárdonyi-feldolgozásban (1974). A Pillangó női főszerepének megformálásáért elnyerte a monte-carlói Arany Nimfa-díjat. Rendszeresen szinkronizált is, több mint félszáz filmben kölcsönözte hangját külföldi színészeknek, ilyen volt A három muskétás, avagy a királyné nyaklánca, A vágy titokzatos tárgya, a Fanny és Alexander és a Jane Eyre. A színház és a tévé mellett rádiójátékokban (A vihar, Fekete gyémántok), mesejátékokban (Marie, a kis hajó, Pipi néni, csipcsirip...!) is gyakran hallhatta a közönség. 2018-ban a Moldovai Katalin rendezte, számos nemzetközi fesztivál versenyprogramjában szereplő Ahogy eddig című rövidfilm főszerepében láthattuk.

Pályakezdőként, 1955-ben (MTI Fotó: Farkas Tamás)

Pályája kezdete óta több mint nyolcvan tévéjátékban és sorozatban, legalább 25 filmben láthattuk, színházi bemutatóinak száma eléri a kilencvenet. A Vígszínházban egyebek mellett a Búcsúszimfónia (1996), A kaukázusi krétakör, (2003), a Haarmann (2006) című darabokban formálhatott meg új alakokat, jellemeket. Több évnyi kihagyás után újra játszott játékfilmekben is, többek között Szabó István Rokonok (2005), Bacsó Péter De kik azok a Lumnitzer nővérek? (2006), Dettre Gábor Tabló (2008) című alkotásában.

Isten hozta, őrnagy úr! (forrás: NFI)

A színésznő 2015-ben a Vígszínház 120. évadának alkalmából mesélt a közönségnek a teátrumról, Várkonyi Zoltánról és a legendás előadásokról. Az utóbbi években a Hegedűs a háztetőn, a Tévedések vígjátéka, A vágy villamosa, a Sógornők, a Fátyol nélkül, a Találkozás, a Hamlet és A félkegyelmű című darabban lépett színpadra, a Házi Színpadon a Szepes Mária misztikus regényéből írt monodrámát, A vörös oroszlánt adta elő (a 2007-ben elhunyt írónőhöz mély barátság fűzte). Hetvenötödik születésnapján a Vígszínház A vörös oroszlán műsorra tűzésével tiszteleg Venczel Vera előtt, az előadás a Vígstreamház kínálatában érhető el.

Venczel Vera 2009-ben (MTI Fotó: Földi Imre)

Venczel Vera művészi munkáját számos kitüntetéssel ismerték el. 1975-ben vehette át a Jászai Mari-díjat, 1977-ben Varsányi Irén-emlékgyűrűvel, a Játék a téren című hangjátékban nyújtott alakításáért a Kritikusok Díjával, 1987-ben Kazinczy-díjjal tüntették ki. 2003-ban Ruttkai Éva-emlékgyűrűt, 2004-ben Ajtay Andor-emlékdíjat, 2005-ben Páger-gyűrűt kapott. 2008-ban a közönség szavazatai alapján a Halhatatlanok Társulatának örökös tagja lett, ugyanabban az évben portréfilm készült róla. 2010-ben érdemes művész, 2016-ban kiváló művész címmel ismerték el, 2011-ben Harsányi Zsolt-emlékdíjjal és Bilicsi-díjjal tüntették ki, és ismét átvehette a Ruttkai Éva-emlékgyűrűt. 2015 januárjában elsőként tüntették ki a Szepes Mária-díjjal, 2016-ban Tolnay Klári-díjat kapott, 2018-ban Prima díjas lett. 2019-ben életműdíjat vehetett az 5. Magyar Filmhéten, tavaly neki ítélték a Roboz Imre Művészeti Emlékdíjat.