林惠嘉毕业于台北市立第一女子高级中学与国立台湾大学农业化学系（1978年），并先后取得美国伊利诺大学香槟分校微生物学硕士与博士学位。林惠嘉与1979年赴该校戏剧系大学部就读的李安因同为从台湾来的球队参加世界青少棒大赛加油而认识。好友与日后的《喜宴》编剧冯光远说：「李安和林惠嘉结婚时，我们都恭喜他找到惠嘉这张长期饭票！」婚后育有二子，分别是李涵（1984年）与李淳（1990年）。林惠嘉在伊利诺州香槟市生产那天自己开车去医院，进了医院还先熟悉环境才登记住院。快分娩时，妇产科医生见她身边完全没有亲人，以为她是弃妇