Родилась 28 октября 1976 г. в г. Ровно Украинской ССР (ныне Украина).
В 1999 г. окончила Киево-Могилянскую академию (магистр экологии), в 2001 г. - магистратуру в области международных публичных финансов и торговли Индианского университета (Блумингтон, США).
В конце 1990-х – начале 2000-х гг. работала советником по экономической политике и менеджером по внешним и корпоративным коммуникациям в американском фонде прямых инвестиций Western NIS Enterprise Fund, в 2000 г. проходила стажировку во Всемирном банке в США, где работала в группе банков и финансовых рынков Европы и Центральной Азии.
В 2003-2014 гг. возглавляла частное акционерное общество "ИТТ-инвест" (ITT Investments Group), в 2013-2014 гг. была председателем наблюдательного совета Актив-банка.
В марте 2015 г. перешла на госслужбу: была назначена заместителем министра - руководителем аппарата Министерства финансов Украины (пост министра занимала Наталия Яресько) в правительстве Арсения Яценюка. Курировала реформирование системы управления государственными финансами.
29 апреля 2016 г. стала первым заместителем министра финансов Александра Данилюка (в мае - сентябре 2019 г. занимал пост главы Совета национальной безопасности и обороны Украины) в правительстве Владимира Гройсмана. Получила должность правительственного уполномоченного по вопросам инвестиций, инициатор создания офиса привлечения и содействия инвестициям. Была членом наблюдательных советов "Ощадбанка", "Эксимбанка", "Приватбанка" и др.
После отставки Данилюка в июне 2018 г. назначена и. о. главы Минфина. С 22 ноября 2018 г. – министр финансов Украины. 29 августа 2019 г. вновь назначена министром финансов в правительстве Алексея Гончарука. 4 марта 2020 г. правительство Алексея Гончарука было отправлено в отставку.
25 февраля 2021 г. указом президента Владимира Зеленского Оксана Маркарова была назначена чрезвычайным и полномочным послом Украины в США (сменила на посту посла Владимира Ельченко). С 5 июля 2023 г. - чрезвычайный и полномочный посол Украины в Антигуа и Барбуде (по совместительству).
Награждена орденом княгини Ольги III степени (Украина, 2022), кавалер ордена "За заслуги" (Франция, 2020).
Замужем за банкиром, бизнесменом Даниилом Волынцом. Четверо детей.