Александра Урсуляк родилась в 1983 году в семье режиссера Сергея Урсуляка и актрисы Галины Надирли. В 2003 году окончила Школу-студию МХАТ (курс Романа Козака и Дмитрия Брусникина) и была принята в труппу Московского драматического театра имени А. С. Пушкина.
В числе театральных работ актрисы – роли в спектаклях «Черный принц» (Джулиана – премия «Кумир» в номинации «Надежда»), «Ночи Кабирии» (Кабирия), «Мадам Бовари» (Эмма Бовари), «Турандот» (заглавная роль), «Дамский портной» (Сюзанна), «Добрый человек из Сычуани» (Шен Те и Шуи Та – премии «Хрустальная Турандот», «Золотая маска», «Звезда театрала»), «Оffис» (Кристенсен), «Одолжите тенора!» (Мария), «Женитьба Фигаро» (Сюзанна). В настоящее время занята в спектаклях: «Зойкина квартира» (Зоя Денисовна Пельц), «Барабаны в ночи» (Анна Балике), «Обещание на рассвете» (Мать). Играет также в спектакле «Поле» (театр Практика).
В кинематографе дебютировала в 2003 году, снявшись в роли Ларисы в телесериале Андрея Кавуна «Вокзал». В дальнейшем снялась в различных фильмах и сериалах, среди которых «Театральный блюз», «Полный вперед», «Веревка из песка», «Патруль», «Ваша честь», «Девять дней до весны», «День Д», «Псевдоним “Албанец” – 2», «Самый лучший вечер», «Абонент недоступен», «Москва, я люблю тебя», «Фарфоровая свадьба», «Фурцева», «Однолюбы», «Отдам жену в хорошие руки», «Прощай, любимая», «Как я стал русским», «Кукловоды» , «Отель президент» «Сашка, любовь моя», «Самый лучший вечер», «Время первых», «Хорошая жена» и др.
В сезоне 2013/14 по приглашению компании Stage Entertainment актриса исполняла роль Вэлмы Келли в мюзикле «Чикаго». В 2022 выступила в премьерной постановке мюзикла «Кабаре» на сцене Театра Наций (премия «Золотая маска» за лучшую женскую роль в мюзикле).
Преподает актерское мастерство в ГИТИСе на курсе Юрия Бутусова. Почетный деятель искусств города Москвы (2020).