Diane Bellemare a obtenu un doctorat (Ph. D.) en économie à l’Université McGill en 1981 après avoir obtenu une maîtrise en sciences économiques à l’Université Western Ontario en 1971 et un baccalauréat ès arts à l’Université de Montréal en 1969.
Elle a enseigné à l’Université du Québec à Montréal au département de sciences économiques de 1972 à 1994, puis au département des sciences administratives de 1991 à 1994. Ses spécialités d’enseignement comprenaient notamment la macroéconomie, l’économie du travail ainsi que les politiques publiques. Diane Bellemare a publié plusieurs livres et articles universitaires sur les thèmes du plein emploi, de la sécurité du revenu, de la retraite et du vieillissement de la population. Son dernier ouvrage, Créer et partager la prospérité, a été publié en 2013 par les Presses de l’Université du Québec.
Elle a participé à la création du Forum pour l’emploi (1987-1996), une association sans but lucratif regroupant d’importants décideurs à l’échelle patronale, syndicale, communautaire et institutionnelle dont la mission était de promouvoir l’emploi.
Diane Bellemare a siégé au Conseil économique du Canada (1983-1991) au cours de deux mandats, au Conseil national de la statistique (Statistique Canada) (1990-1996) et à l’Institut de recherche et d’information sur la rémunération (IRIR) (1991-1994). On l’a vue aussi sur le petit écran toutes les semaines, de 1988 à 1991, à titre de chroniqueuse économique à l’émission d’affaires publiques « Questions d’argent », à Télé-Québec.
En 1994, elle a été nommée présidente et directrice générale de la Société québécoise de développement de la main-d’œuvre (SQDM), qui a pour mandat de gérer l’ensemble des programmes fédéraux et provinciaux en matière de développement de la main-d’œuvre. Elle en est aussi devenue la présidente du conseil d’administration. À la dissolution de la SQDM, en 1997, elle a pris la présidence de la Commission des partenaires du marché du travail, et ce, jusqu’en 1999. Elle a aussi fait partie de l’équipe qui a négocié l’entente sur le marché du travail entre le Québec et le gouvernement fédéral.
Entre 2000 et 2003, elle a travaillé à titre de consultante et assumé la responsabilité d’un périodique sur l’emploi. La minute de l’emploi, publié par le Fonds de solidarité de la FTQ. Elle a travaillé au Conseil du patronat du Québec à partir de l’automne 2003 et y a assumé les fonctions de vice-présidente à la recherche et, plus tard, celles de première vice-présidente et économiste en chef, et ce, jusqu’au printemps 2007. Elle se joint alors à l’équipe du chef de l’opposition officielle à Québec (Mario Dumont) à titre de conseillère économique spéciale jusqu’à la fin de 2008. Elle s’est ensuite présentée aux élections provinciales pour l’Action démocratique du Québec (ADQ), et en est devenue la porte-parole en matière de finances publiques et d’emploi. Par la suite, elle a rejoint le CIRANO (centre de recherche interuniversitaire) comme chercheuse associée.
Elle a été nommée sénatrice en 2012 par le Premier ministre Harper. Elle siège en tant que sénatrice indépendante depuis mars 2016.
