Mendikoetxea estudió Filología Inglesa en Bilbao y se licenció en 1986 en la Universidad de Deusto. Después de licenciarse viajó a Inglaterra y se formó en la Universidad de Kingston, en la Universidad de Leeds y, en la Universidad de York estudió un Máster en Lingüística Teórica y se doctoró en 1992, con una tesis sobre teoría sintáctica. Es profesora titular desde 1996 en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y catedrática de universidad desde 2019 de Lingüística Inglesa.^[5]​

Desde el año 1991 se dedica a la docencia y la investigación.^[6]​ Investigó en el departamento de Lingüística y Filosofía del Instituto de Tecnología de Massachusetts con una beca del programa Fulbright en los años 1993 y 1994, asistió a los seminarios y clases de Noam Chomsky y otros lingüistas. Continuó su labor investigadora en 1997 en la Universidad de California en Los Ángeles en 1997 y en 2006 y 2007 con una beca Salvador de Madariaga en la Universidad de Lancaster.^[7]​^[8]​

Mendikoetxea valora el lenguaje como capacidad inherente al ser humano para explicar su dedicación a la docencia, la investigación y también a la gestión. En la Facultad de Filosofía y Letras fue directora del Departamento de Filología Inglesa, Vicedecana de Estudios de Grado, y durante el periodo 2013 a 2017 fue vicerrectora de Relaciones Internacionales En mayo de 2021 se presentó a las elecciones y resultó elegida rectora de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). Mendikoetxea sucede en el cargo a Rafael Garesse. Con su elección ya son 10 las mujeres rectoras en las universidades públicas españolas.^[2]​

En 2025 se presentó a la reelección, siendo la única candidata que concurrió al proceso electoral. A pesar de ello, no obtuvo la mayoría necesaria para ser reelegida rectora. Según el Reglamento Electoral de la UAM, en casos en los que se presenta un único candidato, es necesario que alcance la mayoría absoluta de los votos válidos para ser elegido rector o rectora. Mendikoetxea únicamente consiguió el 44,6763%, ganando el voto en blanco, situación nunca vista en la UAM. En una carta abierta a la comunidad universitaria, Mendikoetxea culpó de los resultados a "campañas sustentadas en la desinformación y el ruido", así como a plataformas como UAM por la Pública y varias asociaciones de estudiantes, muy críticas con su gestión, marcada por una situación presupuestaria muy desfavorable y el descontento generalizado entre estudiantes y trabajadores de la universidad, por la política de personal llevada a cabo.

En lo que respecta a la familia, Mendikoetxea esta casada, tiene tres hijos, y es sobrina del periodista Antonio Pelayo.^[9]​"

1. ↑ https://sede.uam.es/sede/anuncio/1446819501855/PROCLAMACION%20DEFINITIVA%20RECTORA.report.pdf?blobheader=application/pdf Archivado el 27 de mayo de 2021 en Wayback Machine..
2. ↑ ^{a b} «Amaya Mendikoetxea, elegida nueva rectora de la Universidad Autónoma de Madrid». www.publico.es. Consultado el 14 de mayo de 2021. 
3. ↑ EFE, Agencia (20 de julio de 2021). «Mendikoetxea, nueva rectora de la UAM, trabajará por una mayor innovación». cadena SER. Consultado el 16 de junio de 2024. 
4. ↑ Magna, Aula (14 de mayo de 2021). «Amaya Mendikoetxea, segunda mujer rectora de la UAM». Aula Magna. Consultado el 16 de junio de 2024. 
5. ↑ «Amaya Mendikoetxea Pelayo :: Universidad Autónoma de Madrid». portalcientifico.uam.es. Consultado el 15 de mayo de 2021. 
6. ↑ «Amaya Mendikoetxea». Dialnet. Consultado el 15 de mayo de 2021. 
7. ↑ «Amaya Mendikoetxea». scholar.google.es. Consultado el 15 de mayo de 2021. 
8. ↑ Sintaxis inglesa I, consultado el 15 de mayo de 2021 .
9. ↑ Gutierrez, Inés (5 de enero de 2023). «Antonio Pelayo, así pasó del sacerdocio a ser corresponsal en El Vaticano». vanitatis.elconfidencial.com. Consultado el 16 de junio de 2024. 

• Amaya Mendikoetxea Pelayo
• Videos Archivado el 15 de mayo de 2021 en Wayback Machine.
• CUAM #36: Amaya Mendikoetxea. La lingüística y los lingüistas.
• Dialnet, Amaya Mendikoetxea