Arnbjörg Hlíf Valsdóttir útskrifaðist frá Leiklistardeild Listaháskóla Íslands vorið 2002. Arnbjörg hóf snemma dans- og tónlistarnám og tók þátt í ýmsum uppfærslum, bæði á Akureyri og í Reykjavík, áður en hún hóf leiklistarnám.

Hér í Þjóðleikhúsinu hefur Arnbjörg leikið Elísabet yngri í Ríkarði þriðja, Ingu í Vegurinn brennur, Laviníu í Sorgin klæðir Elektru, heilaga Teresu í Edith Piaf, Lillu í Svartri mjólk, húsamúsina í Dýrunum í Hálsaskógi, Brynhildi í Frelsi, ýmis hlutverk í Öxinni og jörðinni og Klaufum og kóngsdætrum, Stínu í Ástin er diskó lífið er pönk og stúlkuna í Leitinni að jólunum. Hún dansaði hér einnig í dansleikhúsverkinu Ern eftir aldri. Hún lék í Allir synir mínir á liðnu leikári.

Arnbjörg fór með hlutverk Ófelíu í uppsetningu Leikfélags Akureyrar á Hamlet. Hún lék Sól í söngleiknum Sól og Mána, titilhlutverkið í Ronju Ræningjadóttur, Gullauga í Gretti og í Púntila og Matta í Borgarleikhúsinu.

Hún hefur leikið í ýmsum kvikmyndum, meðal annars Sumarlandinu og 1. apríl. Einnig hefur hún leikið í fjölda útvarpsverka.

Arnbjörg var tilnefnd til Grímunnar – Íslensku leiklistarverðlaunanna fyrir leik sinn í Frelsi, Svartri mjólk og Öllum sonum mínum, og var tilnefnd sem söngvari ársins fyrir Gretti.

Arnbjörg leikur í Hreinsun, Leitinni að jólunum og Vesalingunum hér í Þjóðleikhúsinu í vetur.

Síðast breytt í ágúst 2011.