Elle remporte trois Emmy Awards pour son rôle dans la série télévisée Caesar's Hour de 1954 à 1957. On la voit souvent dans des rôles de mère : dans Au fil des jours elle est la mère de d'Ann Romano, dans The Mary Tyler Moore Show celle de Mary Richards, et même la mère de sa propre nièce
Shelley Fabares dans Coach.
On la voit aussi faire quelques apparitions dans The Carol Burnett Show, L'Homme à la Rolls, Love, American Style, Maude, La Croisière s'amuse et Arabesque.
En 1961, elle joue le rôle principal de Westinghouse Playhouse, aussi appelé The Nanette Fabray Show, mais la série ne durera pas plus d'une saison.
Son premier mari, Dave Tebet, était vice-président de la NBC.
Son second mari, le scénariste et réalisateur
Ranald MacDougall (1965-1973), dont elle aura un enfant, reste connu pour
Le Roman de Mildred Pierce et Cléopâtre. Il était président de la Writers Guild of America au début des années 1970.
Elle possède une étoile sur le Hollywood Walk of Fame sur Hollywood Boulevard.