Dorothee Hartinger absolvierte ihre Schauspielausbildung an der Otto Falckenberg Schule München. Engagements folgten u. a. an die Münchner Kammerspielen, zu den Salzburger Festspielen, an das Schauspiel Frankfurt und ans Thalia Theater nach Hamburg. Seit 2002 ist sie Ensemblemitglied am Burgtheater in Wien. 2008 fertigte der Künstler Erwin Wurm ein Portrait für die Porträtgalerie im Burgtheater von Dorothee Hartinger an. 2001 erhielt sie den Deutschen Kritikerpreis für Theater für ihr Gretchen in Peter Steins Faust. An der Musik und Kunst Privatuniversität der Stadt Wien unterrichtet Dorothee Hartinger das Fach Schauspiel.