Eva nació la ciudad texana de Houston pero tempranamente se trasladó para Miami (Florida), es desdendiente de padres cubanos. Posteriormente se trasladó a Los Ángeles. Es la menor de cuatro hermanos. Abandonó sus estudios de márketing a mediados de la década de los años 1990, cuando fue descubierta por un agente artístico, cuando éste vio su foto en la carpeta de un vecino admirador de su belleza.

Su primera película fue Children of the Corn V: Fields of Terror de 1998, una cinta que iría a parar en los Estados Unidos directamente al mercado del vídeo. Ese mismo año apareció también en un episodio de la conocida serie Urgencias.

Un breve papel en la comedia de John Fortenberry Movida en el Roxbury también de 1998 como la madrina de la actriz Molly Shanon la ubicó en el panorama cinematográfico internacional.

Su carrera en el cine fue apuntalándose con personajes más importantes en My Brother the Pig (1999), Urban Legends: Final Cut (2000), Herida abierta (2001), película de acción protagonizada por Denzel Washington, Training Day (2001), Hitch (2005), comedia que coprotagonizó con Will Smith, o Ghost Rider film fantástico coprotagonizado por Nicolas Cage.

Ha intervenido en los videoclips de The Strokes - "The End Has No End", Aerosmith - Hole in my soul y en el de Will Smith - Miami.

Modelo
Eva Mendes posó para el fotógrafo Marino Parisotto para el calendario 2008 de Campari. Inspirado en cuentos de hadas, Eva aparece disfrazada de personaje de cuento.

Además, posó desnuda en un anuncio publicitario para la organización PETA, durante una campaña contra el uso de pieles animales. Eva Mendes posó para el fotógrafo Marino Parisotto para el calendario 2008 de Campari. Inspirado en cuentos de hadas, Eva aparece disfrazada de personaje de cuento.

Filmografía

1998 Children of the Corn V: Fields of Terror Kir
A Night at the Roxbury Bridesmaid
1999 My Brother the Pig Matilda
2000 The Disciples Maria Serranco
Urban Legends: Final Cut Vanessa Valdeon
2001 Exit Wounds Trish
Training Day Sara Harris
All About the Benjamins Gina
2003 2 Fast 2 Furious Monica Fuentes
Once Upon a Time in Mexico Ajedrez
Out of Time Alex Díaz Whitlock
Stuck on You April
2005 Hitch Sara Melas
The Wendell Baker Story Doreen
3 & 3 Gabriella
2006 Trust the Man Faith
2007 Ghost Rider Roxanne Simpson
Knocked Up Herself (no acreditado)
We Own the Night Amada Juarez
Live! Katy
Cleaner Ann Norcut
2008 The Women Crystal Allen
The Spirit Sand Saref
2009 Bad Lieutenant: Port of Call New Orleans Frankie Donnenfeld
2010 Last Night Laura
The Other Guys Sheila Gamble posproducción
Southbound TBA filmando
2013 Resident Evil: Begins Excella Gionne (Rumores)