Narodila se do fotbalové rodiny. Její otec byl fotbalovým rozhodčím a matka fotbalovou funkcionářkou. Petra Špalková se však intenzivně věnovala divadlu a snila o profesionální herecké kariéře. V letech 1980 až 1988 účinkovala spolu se bratrem Jakubem Špalkem v inscenacích Dětského studia brněnského Divadla Na provázku.
PETRA ŠPALKOVÁ O PROBLÉMECH S POČETÍM
Po maturitě Petra Špalková studovala čtyři semestry divadelní vědu na Univerzitě Karlově, nakonec ale dala přednost divadelní praxi. V letech 1991 až 1996 byla členkou divadelního spolku Kašpar, jehož zakladatelem, producentem a režisérem byl bratr Jakub. V roce 1996 nastoupila do pražského Činoherního klubu, kde se objevila např. v představeních Skleněný zvěřinec, Tři sestry nebo Zkrocení zlé ženy.
V roce 1997 se Petra Špalková stala držitelkou Ceny Thálie jako talent roku. Na podzim 1999 přestoupila do Divadla Na zábradlí. V roce 2000 byla nominována na Cenu Alfréda Radoka za nejlepší ženský herecký výkon. Petra Špalková byla považována za jednu z nejtalentovanějších a nejzajímavějších divadelních hereček mladé generace. V roce 2005 se stala členkou činohry Národního divadla v Praze, v letech 2001až 2006 učila na Pražské konzervatoři.
Ve filmu si Petra Špalková poprvé zahrála roku 1993, kdy jí do svého filmu Šakalí léta obsadili režisér Jan Hřebejk a scénárista Petr Jarchovský. Poté se objevila třeba v kultovním filmu Babí léto. Menší roli dostala v oskarovém snímku Kolja.
Za vedlejší roli ve filmu Bohdana Slámy Bába z ledu si Petra Špalková roku 2018 odnesla Českého lva. Vidět jsme ji mohli také v seriálech Zdivočelá země, Četnické humoresky nebo Letiště.
Dalšího Českého lva Petra Špalková zístala též v kategorii Nejlepší ženský herecký výkon ve vedlejší roli, a to za ztvárnění postavy v historickém dramatu Krajina ve stínu (2020).
Petra Špalková má s o 10 let mladším manželem Miloslavem Tichým syna Aloise a dceru Andělu. Před lety však zažila tragickou událost, když v průběhu svého prvního těhotenství potratila. Herečka už je jednou rozvedená, z prvního manželství však žádného potomka nemá.