Bar Refaeli nació en 1985 en una familia judía en una región rural de Israel. Sus padres, Rafael y Tzipi, eran los propietarios de un rancho de caballos. Bar tiene 3 hermanos. Su madre fue una conocida modelo en Israel en la década de los 70, bajo su nombre de soltera Tzipi Levine. Ella se encargó de que su pequeña Bar empezara a posar ante las cámaras aún cuando todavía no sabía ni hablar. ,
Cuando Refaeli tenía doce años tuvo que ponerse aparato en los dientes durante tres años y no pudo seguir trabajando como modelo pero, tan pronto como se los quitó se fue directamente a una agencia de modelos en Israel y de inmediato comenzó a trabajar. A los 15 años, Rafaeli volvió a modelar con la representación de Irene Marie Models. Durante su carrera como modelo ha hecho un montón de sesiones fotográficas.
Ha aparecido en un montón de catálogos de moda, entre ellos «Castro», «Pilpel», y también protagonizó un anuncio para un producto llamado «Milki». Refaeli ganó el título de «Modelo del Año» en un concurso de belleza en 2000 y 2001. Fue elegida para ser la modelo principal de Renuar y apareció en los catálogos de verano 2002 y de invierno 2003. Refaeli ha aparecido en las portadas de ELLE (Francia), Maxim y GQ (Italia) y Esquire.
Debutó en la edición Sports Illustrated Swimsuit 2007, convirtiéndose en la primera modelo israelí en aparecer en la revista, posando con la banda de rock Aerosmith. En 2009, Refaeli fue elegida como la covermodel para la edición Sports Illustrated Swimsuit. El 5 de marzo de 2009, Refaeli recibió el «Premio Mundial de Estilo», otorgado en los Premios Mundiales de la Mujer, por su elegancia natural y sentido del estilo.