Родилась 27 ноября 1939 г. в Москве в семье Александра Ивановича и Зои Герасимовны Польских. Ее отец погиб на фронте в 1942 г. После смерти матери в 1947 г. жила в Москве с бабушкой.
В 1964 г. Галина Польских окончила Всесоюзный государственный институт кинематографии (ныне - Всероссийский государственный институт кинематографии им. С. А. Герасимова). Выпускница мастерской народных артистов СССР Сергея Герасимова и Тамары Макаровой. После окончания вуза была принята в труппу Театра-студии киноактера (ныне - Государственный театр киноактера).
Галина Польских широко известна в качестве киноактрисы. Популярность принесла ей первая главная роль - школьница Таня Сабанеева в фильме "Дикая собака динго" по повести Рувима Фраермана (1962, режиссер Юлий Карасик). Среди других киноработ: продавщица грампластинок Алена в лирической комедии "Я шагаю по Москве" (1963, Георгий Данелия); Зоя в киноповести "Верность" (1965, Петр Тодоровский); бригадир Шура Окаемова в фильме "Журналист" (1967, Сергей Герасимов); Клавдия Никулина в экранизации романа Анатолия Иванова "Тени исчезают в полдень" (1971, Валерий Усков и Владимир Краснопольский); медсестра Зина в военных фильмах Игоря Гостева "Фронт без флангов" (1974) и "Фронт за линией фронта" (1977) по мотивам романа Семена Цвигуна "Мы вернемся"; Галина Аркадьевна в комедии "По семейным обстоятельствам" по пьесе Валентина Азерникова "Возможны варианты" (1977, Алексей Коренев); Марина Петровна в фильме "Суета сует" (1979, Алла Сурикова); Людмила Лукова в комедии "Отцы и деды" (1982, Юрий Егоров); миссис Томсон в комедии "Человек с бульвара Капуцинов" (1987, Алла Сурикова); Катерина Ивановна в фильме "Любить по-русски" (1995, Евгений Матвеев). Последняя роль к настоящему времени - Лариса Викторовна в остросюжетном сериале "Холодные берега" (2019, Сергей Комаров). В общей сложности Галина Польских снялась в более чем 140 фильмах и сериалах.
Была задействована в антрепризных спектаклях: "Держись, Голливуд!" по пьесе Нила Саймона, "Хочу купить вашего мужа" по комедии Михаила Задорнова "Последняя попытка", "Сокровище острова Пеликан" по произведению Джона Бойнтона Пристли.
Член Союза кинематографистов РФ и Российской академии кинематографических искусств.
Народная артистка РСФСР (1979).
Награждена орденом "За заслуги перед Отечеством" IV степени (1999).
Лауреат Государственной премии РСФСР им. братьев Васильевых (1978, за работу в фильмах "Фронт без флангов" и "Фронт за линией фронта").
Разведена. Первый муж, режиссер Фаик Гасанов, погиб в 1965 г. Вторым супругом был режиссер Александр Сурин (1939-2015). От первого брака у Галины Польских есть дочь Ирада (род. 1960), от второго - дочь Мария (род. 1968).