En 1980 se licencia en Periodismo por la Universidad Complutense de Madrid. Su trayectoria profesional se inició en Radio Nacional de España, donde se incorporó en periodo de prácticas. Posteriormente pasó a Radio Intercontinental, donde fue una de las llamadas "chicas de la Inter".

En 1982 fue fichada por Televisión Española para presentar, con Alberto Delgado la edición nocturna del Telediario, En 1983 se traslada con su entonces marido Alfonso Rojo a Nueva York, y trabaja como corresponsal de la cadena de radio COPE y la revista Tiempo. Con Alfonso Rojo tuvo un hijo llamado Álvaro.

Tras separarse de Rojo, en 1987 regresa a Madrid, para dirigir y presentar el magacín Las tardes de RCE en Radiocadena española. Más tarde pasaría por la emisora musical Radio 80 y Antena 3 Radio, donde desempeñó el cargo de redactora jefe de Informativos, que compaginó con la dirección del programa Viva la tarde, presentado por Miguel Ángel García-Juez y la dirección y presentación del programa musical Asignatura pendiente. En 1994 acompañaría a este en su salto a Radio Voz, como tertuliana del programa De viva voz.

Paralelamente, en 1994 regresa a televisión, concretamente a Telecinco, para presentar el programa de juicios Veredicto (1994-1995), al que seguiría, en la misma cadena, el espacio Nunca es tarde.

A principios de 1997 se incorpora a Antena 3, para ponerse al frente del talk show de testimonios Sinceramente Ana Rosa Quintana. Poco después, el 14 de julio de ese año estrena, con Rosa Villacastín, el magazine de crónica social Extra Rosa, que pronto se sitúa como líder de audiencia de las sobremesas. El verano de 1998 abandona Extra Rosa para presentar el magazine vespertino Sabor a ti. El programa se estrenó el 27 de julio de 1998 y, aunque inicialmente estaba pensado sólo para los meses de verano, el éxito de audiencia hizo que Antena 3 prolongase su emisión. En total, el programa se mantuvo en pantalla durante seis temporadas, convirtiendo a Quintana en una de las presentadoras de referencia de la cadena y de la televisión en España.

En el año 2000 se produjo su polémico debut como escritora, con la novela Sabor a hiel, basada en historias de mujeres maltratadas que habían pasado por su programa. El libro se convirtió rápidamente en un éxito, con más de 100.000 copias vendidas, presentándolo en sociedad con Ana Botella, mujer del entonces presidente del gobierno, José María Aznar. Sin embargo, poco después de su salida al mercado, se descubrió que algunos párrafos de la novela habían sido copiados de la obra Álbum de familia de Danielle Steel. Inicialmente, Quintana lo atribuyó a un error informático, y, mientras la Editorial Planeta preparaba una segunda edición corregida, la revista Interviú reveló la presencia de otros pasajes copiados, literalmente, de Mujeres de ojos grandes, obra de la autora mexicana Ángeles Mastretta. Quintana, en un comunicado público, responsabilizó de lo sucedido a un estrecho colaborador, el periodista David Rojo (su excuñado) y, por su parte, Planeta retiró el libro del mercado.

En 2001, con su hermano Enrique Quintana, Ana Rosa creó su propia productora, Cuarzo Producciones, con la que pasa a encargarse del programa Sabor a ti, hasta entonces producido por Martingala. También en 2001, en el mes de noviembre, se convierte en editora de su propia revista, con la publicación femenina AR. La Revista de Ana Rosa, que publica mensualmente Hachette Filipacchi.

Por su gran popularidad, obtuvo un pequeño papel (bastante anecdótico) en el doblaje castellano de la película de Pixar Los increíbles, estrenada en 2004 donde pondría voz a una locutora de televisión.

En julio de 2004 Antena 3 anunció que no renovaría Sabor a ti para una séptima temporada, tras el progresivo descenso de audiencia del programa. Poco después, en el mes de septiembre, se anuncia el regreso de Ana Rosa a Telecinco para competir con María Teresa Campos, hasta entonces estrella de la cadena y que acababa de ponerse al frente de las mañanas de Antena 3. El programa de Ana Rosa se estrenó el 10 de enero de 2005 y rápidamente se hizo con el liderazgo de audiencia en su franja horaria, desbancando a María Teresa Campos, cuyo programa, Cada día, fue retirado de la parrilla. El programa de Ana Rosa mantiene el liderazgo desde que debutó en Telecinco hace 8 años.

El 8 de noviembre de 2011 se hace público que Ana Rosa es la ganadora del Premio Ondas a la Mejor Presentadora.