В 1921—1926 годах училась в ГИТИСе.

Работала в театрах Москвы: драматическом бывш. Корша, в театре им. Ермоловой, 4-й студии МХАТ.

С 1939 года — на «Мосфильме».

С 1979 года — на пенсии.

Александра Денисова — типичная киноактриса. Кинематографисты разглядели в Денисовой великолепные данные для экрана, и, в первую очередь, её глаза — необыкновенно «тёплые» и проникновенные. За взглядом денисовских героинь читалась вековая мудрость, что позволило актрисе играть десятки простых русских женщин и матерей.

Похоронена на Николо-Архангельском кладбище.