Figlia dell'ex parlamentare Giorgio Bernini, che fu ministro nel primo governo Berlusconi, Anna Maria Bernini è avvocatessa civilista e amministrativista nonché professore associato di Diritto pubblico comparato nell'Università degli Studi di Bologna. È stata, tra gli altri, avvocato di Nicoletta Mantovani, vedova di Pavarotti.
Nel 2007 è stata tra i soci promotori della Fondazione Farefuturo di Gianfranco Fini. Nelle elezioni politiche del 2008 è stata eletta alla Camera dei deputati per il Popolo della Libertà, come esponente di Alleanza Nazionale. È stata poi nominata vice portavoce vicario del partito.
Il 29 gennaio 2010 viene ufficializzata la candidatura della Bernini alle elezioni regionali dell'Emilia-Romagna, in sostituzione di Giancarlo Mazzuca. Nel marzo successivo, come candidata del centro destra alla presidenza della Regione, ottiene il 36,7%, contro il 52,1% di Vasco Errani del centrosinistra.
Il 27 luglio 2011 viene nominata Ministro per le politiche europee del governo Berlusconi IV, posto vacante dal 15 novembre 2010 a seguito delle dimissioni di Andrea Ronchi.
Alle Elezioni politiche italiane del 2013 è stata eletta Senatore della Repubblica Italiana, tra le file del PDL in Emilia Romagna.
Il 16 novembre 2013, con la sospensione delle attività del Popolo della Libertà, aderisce a Forza Italia di cui è vicecapogruppo. Alla nomina di Paolo Romani capogruppo Forza Italia lei diventa vicepresidente vicaria. Il 24 marzo 2014 diventa membro del Comitato di Presidenza di Forza Italia.
