Berlin’de dünyaya geldi (1916). Türkiye’ye geri dönerek (1924) ortaokul ve liseyi Arnavutköy Amerikan Kız Koleji’nde okudu. 1935’de liseden mezun olduktan sonra Paris Sorbonne Üniversitesinde üç yıl arkeoloji lisans öğrenimi gördü. Bu sırada Hititçe ve Eski İbranice öğrendi. 1936 yılında Berlin’de düzenlenen Yaz Olimpiyatlarında eskrim dalında Türkiye’yi temsil etti. Böylelikle Suat Fetgeri Aşeni ile birlikte Olimpiyatlara katılan ilk Türk kadın sporcu oldu. Halet Çambel’in ilk arkeolojik kazı çalışmasını Dr. Kurt Bittel’in başkanlığını yaptığı Alacahöyük Kazısı’nda stajyer olarak yaptı. 1938 yılında lisans öğrenimini tamamladıktan sonra Sorbonne Üniversitesinde doktora yapmaya başladı. 1939 yılının yaz aylarında Yazılıkaya-Midas Şehri Kazı çalışmalarına katıldı. Aynı yıl İkinci Dünya Savaşı’nın başlaması nedeniyle Fransa’ya dönemedi ve İstanbul Üniversitesi’nde, Dr. Helmuth Theodor Bossert’in asistanlığını yapmaya başladı. Nail Çakırhan ile evlendi (1940). Bir süre Haydarpaşa Lisesi’nde Fransızca öğretmenliği yaptı. Doktora çalışmasına İstanbul Üniversitesi’nde devam eden Çambel, 1943 yılında Türk Tarih Kurumu adına Kırşehir Hashöyük’teki Kontrol Kazısı’nı gerçekleştirdi. Ardından doktora çalışması için Türk Tarih Kurumu adına Kırşehir - Hashöyük’te Kontrol Kazısı çalışmalarına katıldı. 1944 yılında doktorasını tamamladı. Bossert ile bitlikte çıktıkları inceleme gezisinde Adana - Karatepe bölgesindeki kalıntılara ulaşmaları; Çambel’in kariyerinde belirleyici rol oynadı (1946). Araştırma ekibi tarafından buradaki kalıntılarda Hitit hiyeroglifleri ve Fenike yazısının bir arada kullanıldığını görüldü, Fenike yazısı daha önceden tercüme edilebildiği için, bu keşif Hitit hiyerogliflerinin nihai çözümü oldu. 1948-1949 yıllarında, Yazılıkaya/Midas şehri kazısını da yürüten Çambel, Karatepe - Arslantaş Höyüğü’ndeki kazı çalışmalarının başkanı olarak görev yapmaya başladı (1952). Karatepe’de ortaya çıkarılan arkeolojik buluntuların restorasyonu, korunması ve sergilenmesi çalışmalarına ön ayak oldu . Türkiye’nin ilk açık hava müzesi (Karatepe-Aslantaş Milli Parkı) Çambel’in büyük emeği ile Karatepe’de açıldı (1958). İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Arkeoloji Kürsüsüne profesör olarak atandı (1960). Almanya’da Saarbrücken Üniversitesi’nde konuk öğretim üyesi olarak çalıştı (1962-1963). Ardından Türkiye’de İstanbul Üniversitesi’ndeki görevine geri döndü. Burada Prehistorya Kürsüsü’nün kurulmasını sağladı. Chicago Üniversitesinden bilim insanları ile Ergani’de Çayönü Höyüğü Kazısına başladı (1964). Çayönü kalıntılarını ortaya çıkardı. Urfa Bozova’da Biris Mezarlığı ve Söğüt Tarlası (1964), Diyarbakır Girikihacıyan kazılarını gerçekleştirdi (1968-1970). ODTÜ ortaklığında Keban bölgesi Tarihi Eserleri Kurtarma ve Değerlendirme Projesi’ni hayata geçirdi (1967) TÜBİTAK’a bağlı bir Arkeometri Ünitesi kurulmasına katkıda bulundu (1976). 1984 yılında emekli oldu. Birçok kuruluşa üyeliği olan Çambel; 2010 yılında Kültür Bakanlığı Kültür ve Sanat Büyük Ödülü'nü aldı. 02. 01. 2014 tarihinde İstanbul’da vefat etti. Hayatının büyük bir bölümünü Anadolu Kazıların’da geçiren Halet Çambel; Anadolu insanının hatıralarında Halet Bacı olarak yerini alırken, akademik çalışmaları ile arkeoloji ve bilim dünyasının Türkiye’de öncüler arasına yer almaktadır.

Başlıca eserleri: Bittel, K., Çambel H. (1945). Ön Asya Tarih Öncesi Çağları:, Filistin, Suriye . İstanbul:İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Arkeoloji Enstitüsü; Bossert, H. Th., Çambel, H. (1946). Karatepe : Yeni Bir Eti Harabesi.İstanbul : İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi; Bittel K., Çambel, H. (1951). Boğazköy, İstanbul: Ateş Basımevi; Çambel, H.(1973). Güneydoğu Anadolu Tarihöncesi Araştırmalarının Kültür Tarihi Bakımından Önemi. Ankara: Türk Tarih Kurumu Basımevi; Çambel, H. (1980). İstanbul ve Chicago Üniversiteleri Karma Projesi: Güneydoğu Anadolu Tarih Öncesi Araştırmaları. İstanbul:İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Yayınları; 2589; Çambel, H.( 1991). Kartepe-Aslantaş ve Domuztepe 1988 Yılı Çalışmaları. Ankara: Türk Tarih Kurumu Basımevi; Çambel, H. (2007). Karatepeli Fıkraları. İstanbul: Arkeoloji ve Sanata Yayınları; Çambel, H. ve ark. (2007). Çok Dilli Arkeoloji Sözlüğü. İstanbul: Arkeoloji ve Sanat Yayınları.