Filla de l’actor valencià Salvador Soler i Marí i de l’actriu madrilenya Milagros Leal Vázquez, a catorze anys deixà el batxillerat per debutar en la companyia teatral dels seus pares. El 1952 ho feu en el cinema, en Puebla de las mujeres (Antonio del Amo), i des de llavors ha alternat els escenaris i les pantalles gran i petita. Feu el meritoriat en el teatre María Guerrero de Madrid sota la direcció de Luis Escobar i Humberto Pérez de la Ossa, i passà a encarnar personatges del repertori del teatre classic espanyol i internacional. El 1959 rebé el premi Nacional de Teatre pel seu treball a Ondina de Jean Giraudoux, que dirigí Adolfo Marsillach, amb qui s’havia casat a divuit anys. Creà la seva pròpia companyia, el Grupo de Teatro Realista, al Recoletos de Madrid. Després assumí protagonisme al cinema de la dècada del 1960 amb films com ara Usted puede ser un asesino (1961, José María Forqué), premi del Sindicato Naccional del Espectáculo, i Plácido (1961, Luis G. Berlanga), produït per Alfredo Matas, que fou el seu segon marit. Fins a la dècada del 1990 es mantigué activa en el cinema i retornà als escenaris amb Amanda (1993) i La Celestina (1995) sota la direcció d’Hermann Bonnín, El zoo de cristal, dirigit per Mario Gas (1994), i Las mariposas son libres, per Ramón Ballesteros (2003). La seva versatilitat tant en el drama com en la comèdia li proporcionaren el Fotogramas de plata, un premi del Círculo de Escritores Cinematográficos (CEC) i la placa San Juan Bosco per La gran familia (1962, Pedro Masó); un premi del CEC per La adúltera (1974, Roberto Bodegas); el Fotogramas de plata i un premi del CEC per Bearn o la casa de les nines (1983, Jaime Chávarri); el premi a la millor actriu per El crimen de Cuenca (1979, Pilar Miró), a més del de l’Associació de Cronistes de Nova York 1984 i la Medalla d’Or al mèrit en les belles arts 1995 del Govern espanyol. Resideix regularment a Barcelona, on en morir el seu marit creà la Fundación Alfredo Matas, que atorga des de l’any 2000 beques o borses de treball per a estudiants, diplomats i llicenciats en ciències de la comunicació o cinematografia. El 2004 rebré el premi especial Fotograma pel conjunt de la seva carrera.
1962 Vamos a contar mentiras, A.Isasi-Isasmendi.
1963 La barca sin pescador, J.M.Forn.
1964 Amador, F.Regueiro.
1967 Las que tienen que servir, J.M.Forqué.
1970 El bosque del lobo, P.Olea.
1972 El discreto encanto de la burguesía (Le Charme discret de la bourgeoisie), L.Buñuel; Tamaño natural, L.G.Berlanga.
1973 El amor del capitán Brando, J.de Armiñán.
1975 Retrato de familia, A.Giménez-Rico.
1976 Anem-nos-en, Bàrbara!, C.Bartolomé.
1977 La escopeta nacional, L.G.Berlanga.
1979 Los fieles sirvientes, F.Betriu.
1980 Patrimonio nacional, L.G.Berlanga; Gary Cooper que estás en los cielos, P.Miró.
1982 Nacional III, L.G.Berlanga; Hablamos esta noche, P.Miró.
1984 Las bicicletas son para el verano, J.Chávarri; ¿Qué he hecho yo para merecer esto?, P.Almodóvar.
1985 La vaquilla, L.G.Berlanga.
1986 Cara de acelga, J.Sacristán.
1987 El olivar de Atocha, C.Serrano (tv)
1989 Sauna, A.Martín.
1989-90 La teranyina, A.Verdaguer.
1991 Els papers d’Aspern, J.Cadena; Les aparences enganyen, C.Balagué.
1993 ¡Todos a la cárcel!, L.G.Berlanga.
1998 Querido maestro, J.Sánchez Valdés (tv).
1999 París-Tombuctú, L.G.Berlanga.
BEJARANO, F.: Amparo Soler Leal. Cuando se nace actriz. Fundació Municipal de Cinema de València 1999.
ROMÁN, M.L.: "Amparo Soler Leal. De casta...", Los cómicos". Royal Books, Barcelona 1996, vol. VII, p. 22-32.