Wykształcenie i wczesna kariera Barbara Rae urodziła się 17 lipca 1948 w Auckland w Nowej Zelandii i dorastała w tamtejszej dzielnicy . W wieku 20 lat przeniosła się do Stanów Zjednoczonych i uzyskała amerykańskie obywatelstwo. W 1972 roku uzyskała stopień (B.A.) na kierunkach psychologia i biochemia na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, a w 1976 roku na tej samej uczelni obroniła doktorat z biologii. W latach 1976–1979 odbywała staż podoktorancki w (wówczas znanym jako Roswell Park Memorial Institute) w Buffalo w stanie Nowy Jork. W latach 1979–1983 pracowała na stanowisku odpowiadającym polskiemu stanowisku adiunkta () w w Galveston w Teksasie. Rae-Venter skupiła swoją karierę badawczą na raku sutka i nowotworach przewodu pokarmowego.
W maju 1983 roku rozpoczęła studia na wydziale prawa Uniwersytetu Teksańskiego w Austin, uzyskując w sierpniu 1985 roku zawodowy stopień . Później pracowała jako prawniczka patentowa w Kalifornii, specjalizując się w biotechnologii, oraz w latach 1988–1990 była zawodowo związana z Uniwersytetem Stanforda.