Родилась 29 октября 1963 г. гор. Уфе (Башкирская АССР, ныне Республика Башкортостан, РФ).
В 1986 г. окончила экономический факультет Московского государственного университета (МГУ) им. М. В. Ломоносова по специальности "экономист". Во время учебы в вузе познакомилась со своим будущим мужем Ярославом Кузьминовым, который в то время преподавал на кафедре экономической истории и экономических учений экономического факультета МГУ.
В конце 1980-х гг. училась в аспирантуре МГУ, написала диссертацию на тему отчуждения труда, но защищать ее не стала.
В 1991-1992 гг. - главный специалист дирекции постоянного комитета правления Научно-промышленного союза СССР по вопросам экономической реформы.
С 1992 по 1994 г. работала в Российском союзе промышленников и предпринимателей (РСПП) главным специалистом, консультантом дирекции по вопросам экономической политики, затем советником Экспертного института РСПП.
В 1994 г. начала работу в Министерстве экономики РФ на должности заместителя руководителя департамента экономической реформы - начальника управления государственного регулирования экономики. В 1996-1997 гг. возглавляла департамент экономической реформы министерства.
С 13 мая 1997 г. по 13 ноября 1998 г. - заместитель министра экономики РФ, пост главы министерства в это время занимали Яков Уринсон, затем - Андрей Шаповальянц. Была освобождена от должности по собственному желанию.
В 1998-1999 гг. - заместитель председателя правления Промторгбанка.
В 1999 г. - исполнительный директор Евроазиатской рейтинговой службы.
С декабря 1999 г. по июнь 2000 г. - вице-президент фонда "Центр стратегических разработок" (ЦСР). В это время фонд под руководством Германа Грефа занимался разработкой социально-экономической программы кандидата в президенты РФ Владимира Путина, а затем - Основных направлений социально-экономической политики правительства РФ на долгосрочную перспективу ("Стратегия-2010"; принята не была).
С 7 июня 2000 г. по 12 июня 2003 г. - первый заместитель министра экономического развития и торговли РФ Германа Грефа.
В 2003 г. вернулась в ЦСР на должность президента и руководила фондом в течение двух лет.
С октября 2005 г. возглавляла экспертный совет оргкомитета по подготовке и обеспечению председательства Российской Федерации в "Группе восьми" в 2006 г. Одновременно являлась руководителем исследовательской группы ЦСР, а также руководителем экспертного совета при Совете по реализации приоритетных национальных проектов и демографической политике при президенте РФ.
После перехода Германа Грефа на пост президента Сбербанка, с 24 сентября 2007 г. по 12 мая 2008 г. Набиуллина была министром экономического развития и торговли РФ (премьер-министр - Виктор Зубков). С 12 мая 2008 г. по 21 мая 2012 г. - министр экономического развития РФ (премьер-министр - Владимир Путин).
С 21 мая 2012 г. по 24 июня 2013 г. работала в Администрации президента РФ, была помощником главы государства Владимира Путина.
С 24 июня 2013 г. - председатель Банка России. 20 марта 2013 г. президент РФ Владимир Путин внес в Госдуму кандидатуру Эльвиры Набиуллиной для назначения на пост главы ЦБ РФ, 9 апреля Госдума утвердила ее в этой должности (приступила к исполнению обязанностей 24 июня). Во главе Банка России Набиуллина сменила Сергея Игнатьева, который ушел в отставку, проработав предельно допустимые по закону три срока. 9 июня 2017 г. Госдума проголосовала за продление полномочий Эльвиры Набиуллиной на посту главы ЦБ РФ еще на пять лет.
18 марта 2022 г. глава государства Владимир Путин выдвинул кандидатуру Набиуллиной на третий срок. Переназначена Госдумой 21 апреля 2022 г.
Весной 2022 г. из-за специальной военной операции на Украине персональные санкции против Набиуллиной ввели власти Австралии и Канады.
С 2017 г. Эльвира Набиуллина возглавляет совет директоров Агентства по страхованию вкладов.
Действительный государственный советник РФ 1-го класса (2002).
Награждена орденом Почета (2018), медалями ордена "За заслуги перед Отечеством" I (2006) и II (2002) степеней. Трижды отмечена благодарностью президента РФ (2001, 2004, 2008).
В 2017-2021 гг. американский журнал Forbes ("Форбс") включал Эльвиру Набиуллину в список ста самых влиятельных женщин мира.
Замужем. Супруг - Ярослав Кузьминов, бывший ректор, с 2021 г. - научный руководитель Национального исследовательского университета "Высшая школа экономики" (НИУ ВШЭ).