Nata a Hollywood, Los Angeles, in California, figlia dell'attore francese di origine ebraica-olandese, Jean-Pierre Aumont e dell'attrice dominicana María Montez, dopo un'infanzia e un'adolescenza difficili, per la prematura scomparsa della madre, si sposa nel 1963 con l'attore francese Christian Marquand e debutta al cinema con il nome di Tina Marquand nel 1966 in Modesty Blaise, la bellissima che uccide. Nello stesso anno recita in La calda preda di Roger Vadim. Sempre nel 1966 entra in contatto con il cinema italiano, all'interno del quale avrà modo di sviluppare una lunga carriera: il suo primo ruolo è quello di una delle amanti di Alberto Sordi in Scusi, lei è favorevole o contrario?. Due anni più tardi recita per Bernardo Bertolucci in Partner. Il cinema italiano le offre numerose parti di donna dall'erotismo malizioso e ribelle: nel 1968 è la maga Circe nel Satyricon, nel 1969 è una delle conquiste di Giacomo Casanova in Infanzia, vocazione e prime esperienze di Giacomo Casanova, veneziano di  Comencini. È ancora un'amante poco rassicurante in Metello di Bolognini e viene reclutata per due volte da Tinto Brass ne L'urlo e in Salon Kitty. Nel 1975 interpreta il ruolo dell'adultera nel Il messia di Rossellini e nello stesso anno quello di Henriette, giovane ragazza che fa perdere la testa a Giacomo Casanova nel Casanova di Fellini. È forse questo il ruolo più noto di Tina Aumont per il pubblico italiano. Negli anni ottanta e novanta recita per film minori e serie televisive francesi. Muore a 60 anni di embolia polmonare. Negli ultimi anni di vita si era trasferita in Francia nella regione dei Pirenei orientali. Riposa nel cimitero di Montparnasse a Parigi.