Oded Fehr est né à Tel Aviv en Israël de parents européens et y a été élevé jusqu'à l'âge de 18 ans, après quoi il rejoint la marine israélienne durant 3 ans. Il était convaincu qu'il pourrait travailler dans la compagnie de marketing et de communication de son père à Francfort en Allemagne, mais y perdit tout intérêt six mois plus tard.
Il s'inscrit dans un cours de tragédie au théâtre anglais de Francfort, et participe à une production locale de David Mamet Perversité sexuelle à Chicago. Oded se décide alors à devenir acteur, et part pour Londres où il est accepté à l'école de théâtre « The Bristol Old Viv Theatre School ». Oded Fehr apparaît alors dans la production Dom Juan Comes Back From War (Dom Juan revient de la guerre) à Londres. Il apparaît aussi dans The Knock et en tant que Victor dans Killer net à la télévision britannique.
Six mois après son diplôme, il est engagé pour le rôle de Ardeth Bay dans le film La Momie.
Oded Fehr s'est marié à la productrice Rhonda Tollefson le 22 décembre 20001.
Plus tard, Oded Fehr joue le rôle de Carlos Olivera, un soldat d'élite, dans deux des films de la trilogie Resident Evil, Resident Evil: Apocalypse (sorti en 2004) et Resident Evil: Extinction (sorti en 2007).