Імя пры нараджэнні — Бася-Рэйза Розэнфельд. Нарадзілася ў Віцебску ў заможнай сям’і артадаксальных габрэяў. Са срэбным медалём скончыла Віцебскую гімназію, вучылася ў Маскоўскім універсітэце на гістарычна-літаратурна-філасофскім факультэце, напісала дзве дысертацыі: “Вызваленне рускіх сялян” і “Дастаеўскі”. У студэнцкія гады вывучала акторскае майстэрства ў студыі Станіслаўскага, супрацоўнічала з газетай “Утро России”.
Летам 1909 г. у Віцебску Бэла пазнаёмілася з мастаком Маркам Шагалам (у той час яго звалі Мойша Сегал). У 1915 г. яны пажаніліся, а ў наступным годзе ў іх нарадзілася дачка Іда. У 1920 г. Бэла разам з мужам і дачкой пераехала ў Маскву, у 1922 г. — у Берлін, потым — у Парыж. У 1941 г. яны апынуліся ў Нью-Ёрку.
Бэла Шагал пераклала на французскую мову аўтабіяграфію мужа “Маё жыццё”, напісала дзве кнігі: “Запаленыя свечкі” і “Першая сустрэча”, якія выйшлі пасля яе смерці з малюнкамі Марка Шагала.
Марк Шагал намаляваў Бэлу на сотнях карцін, прысвяціў ёй многія вершы.
Бэла памерла ад сэпсісу ў амерыканскай бальніцы 2 верасня 1944.