Kihlstedt s-a născut în Lancaster, Pennsylvania și este absolventă a Colegiului Skidmore din 1991, cu specializarea în Arte Teatrale.
De asemenea, este de origine suedeză. Are doi copii (Ava Emanuelle, născută în 1999, și Giovanni, născut în 2001) cu soțul ei, actorul Gil Bellows.
Ea este sora violonistei din Oakland, Carla Kihlstedt.