Родилась 3 июля 1976 г. в поселке городского типа Большеречье Омской области.
В 1998 г. с отличием окончила Институт экономики и финансов Омского государственного аграрного университета (ГАУ; ныне носит имя П. А. Столыпина) по специальности "бухгалтерский учет, контроль и анализ хозяйственной деятельности" (квалификация - "экономист по бухгалтерскому учету и финансам"), в 2004 г. - аспирантуру Омского ГАУ.
Имеет несколько профессиональных сертификатов международного уровня, в том числе Российской академии народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ, профессиональный сертификат по менеджменту школы бизнеса Открытого университета Великобритании совместно c Международным институтом менеджмента ЛИНК по программе МВА (2012), сертификат Центра обучения консультантов Информационно-консультационной службы Российского государственного аграрного университета им. К. А. Тимирязева.
Кандидат экономических наук (2006). В 2005 г. в Ярославской государственной сельскохозяйственной академии защитила диссертацию на тему "Организационно-методическое обоснование создания информационно-консультационного пункта АПК районного уровня (по материалам Омской области)".
Во время учебы в аспирантуре работала старшим преподавателем в Институте экономики и финансов Омского государственного аграрного университета. Затем заведовала кафедрой "Социально-экономические дисциплины" Омского филиала Московской финансово-промышленной академии.
В мае 2006 г. возглавила сектор экономического анализа и финансового планирования в Министерстве нефтехимического комплекса Омской области.
Затем в течение двух лет занимала должность заместителя директора по экономике и инвестициям Омского филиала многопрофильного холдинга ЗАО "Сибирьэнерго-комфорт". Работала финансовым директором ОАО "Инженерно-строительная компания".
18 июля 2012 г. была назначена заместителем министра экономики Омской области. В 2013 г. оставила пост.
С конца 2013 г. работала исполнительным директором ОАО "Омскгоргаз".
В 2015 г. вернулась на госслужбу. 21 мая 2015 г. заняла должность первого заместителя министра экономики Омской области. 16 июля того же года врио губернатора области Виктор Назаров назначил Оксану Фадину и. о. главы ведомства.
30 октября 2015 г. при формировании нового состава правительства региона она была назначена министром экономики Омской области.
В 2017 г. участвовала в конкурсном отборе на пост мэра Омска. 17 ноября 2017 г. вышла в финал вместе с главой Калачинского района Омской области Фридрихом Мецлером. За Оксану Фадину проголосовали 11 членов конкурсной комиссии, за ее соперника - девять.
В 2017-2021 гг. - мэр Омска. 22 ноября 2017 г. депутаты Омского городского совета открытым голосованием избрали Оксану Фадину мэром города. Ее кандидатуру поддержали все присутствующие на заседании члены горсовета (31 человек). 8 декабря того же года она официально вступила в должность, став первой женщиной - мэром Омска. Сложила полномочия в сентябре 2021 г. в связи с избранием в Госдуму РФ.
С 2017 г. - член партии "Единая Россия".
С 2021 г. - депутат Государственной думы РФ VIII созыва от партии "Единая Россия". Была избрана 19 сентября 2021 г. по Любинскому одномандатному избирательному округу №141 (Омская обл.). Набрала 42,63% голосов (второе место в округе занял Константин Ткачев от КПРФ, 19,33%). С 12 октября 2021 г. - заместитель председателя комитета Госдумы по региональной политике и местному самоуправлению.
Автор около 20 экономических публикаций.
Владеет немецким языком.