Родилась 1 июня 1955 г. в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург). Ее отец, Павел Васильевич Симонов (1926-2002), был академиком, специалистом в области психофизиологии и биофизики. Мать, Ольга Сергеевна Вяземская (1924-1991), работала преподавателем иностранных языков. Старший брат - Юрий Вяземский (род. 1951) - заведующий кафедрой мировой литературы и культуры Московского государственного института международных отношений, писатель, автор и ведущий телепередачи "Умницы и умники" (Первый канал).
В 1976 г. Евгения Симонова окончила Театральное училище им. Б. В. Щукина (ныне Театральный институт им. Бориса Щукина при Государственном академическом театре им. Евгения Вахтангова). Выпускница курса педагога Юрия Катина-Ярцева.
С 1976 г. по н. в. Евгения Симонова служит в Московском академическом театре им. Вл. Маяковского. Исполняла роли в спектаклях: "Жертва века" по комедии Александра Островского, "Чайка" по произведению Антона Чехова, "Месяц в деревне" по пьесе Ивана Тургенева, "Жизнь Клима Самгина" по роману Максима Горького, "Молва" по пьесе Афанасия Салынского, "Кукольный дом" по произведению Генрика Ибсена, "Три высокие женщины" по пьесе Эдварда Олби. Задействована в четырех спектаклях текущего репертуара: "Московский хор" по произведению Людмилы Петрушевской, "Русский роман" по пьесе Марюса Ивашкявичюса, "Август. Графство Осейдж" по произведению Трейси Леттса, "На чемоданах" по пьесе Ханоха Левина. Также актриса участвовала в постановках Московского театра "Современник".
Евгения Симонова снимается в кино. Дебютной для нее стала роль летчицы Маши Поповой в военном фильме "В бой идут одни "старики" (1973, режиссер Леонид Быков). Широкую известность актрисе принесла роль медсестры Кати Снегиревой в комедии "Афоня" (1975, Георгий Данелия). Среди других киноработ: Тася Смелкова в драме "Пропавшая экспедиция" (1975, Вениамин Дорман), Принцесса в музыкальном фильме "Обыкновенное чудо" по пьесе-сказке Евгения Шварца (1978, Марк Захаров), Софья Александровна в сериале "Дети Арбата" по произведениям Анатолия Рыбакова (2004, Андрей Эшпай), скульптор Кира Георгиевна в мелодраме "Многоточие" (2006, Андрей Эшпай), учительница Софья Зиновьевна в сериале "Метод" (2015, Юрий Быков). Последняя роль к настоящему времени - Ирина в восьмисерийной мелодраме "Скажи правду" (2019, Андрей Эшпай). В общей сложности Евгения Симонова снялась в более чем 60 фильмах и сериалах.
Член Союза кинематографистов РФ, Национальной академии кинематографических искусств и наук России, Российской академии кинематографических искусств.
Народная артистка РФ (1995).
Награждена орденами Почета (2005) и "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2011).
Лауреат премии Ленинского комсомола 1980 г., Государственной премии СССР в области литературы, искусства и архитектуры 1984 г.
Обладательница театральной премии "Хрустальная Турандот" в номинации "Лучшая женская роль" (2004, "Три высокие женщины"), театральной премии "Золотая маска" в категории "Драма. Женская роль" (2017, "Русский роман").
Отмечена кинопремией "Золотой орел" в номинации "Лучшая женская роль на телевидении" (2006, "Дети Арбата"), кинопремией "Ника" в категории "Лучшая женская роль" (2007, "Многоточие").
Замужем, супруг - заслуженный деятель искусств РФ, режиссер и сценарист Андрей Эшпай (род. 1956). Дочери - Зоя (род. 1976, актриса Московского академического театра им. Вл. Маяковского, от первого брака с известным актером Александром Кайдановским), и Мария (род. 1986, пианистка).