Родилась 7 апреля 1949 г. в Шепетовке Каменец-Подольской области Украинской ССР. В 1967 г. окончила с красным дипломом Черкасское медицинское училище, в 1972 . - Ленинградский химико-фармацевтический институт, в 1985 г. - Академию общественных наук при ЦК КПСС, в 1991 г. — курсы усовершенствования руководящих дипломатических работников при Дипломатической академии МИД СССР. Владеет украинским, немецким, английским, греческим языками.
В 1972 – 1989 гг. находилась на комсомольской и партийной работе, в 1986 – 1989 гг. была заместителем председателя Исполкома Ленинградского городского Совета народных депутатов по вопросам культуры и образования. В 1989—1991 гг. — народный депутат СССР, председатель Комитета Верховного Совета СССР по делам женщин, охраны семьи, материнства и детства, член Президиума Верховного Совета СССР.
С 1991 г.— Чрезвычайный и Полномочный Посол СССР в Республике Мальта, в 1992—1994 гг. — Чрезвычайный и Полномочный Посол Российской Федерации в Республике Мальта. В 1994—1995 гг. — посол по особым поручениям МИД России. В 1995—1997 гг. — директор Департамента по связям с субъектами Федерации, парламентом и общественно-политическими организациями МИД РФ. В 1995—1997 гг. — член коллегии МИД РФ. В 1997 - 1998 гг. — Чрезвычайный и Полномочный Посол России в Греческой Республике.
В 1998 - 2003 гг. — Заместитель Председателя Правительства РФ. В 2003 г. — Полномочный представитель Президента РФ в Северо-Западном Федеральном округе. В 2003 г. была введена в состав Совета Безопасности РФ.
В 2003 г. была избрана губернатором Санкт-Петербурга. В 2006 г. была назначена Президентом РФ на эту должность повторно. В 2011 г. направила заявление Президенту РФ о сложении полномочий губернатора Санкт-Петербурга. Отставка была принята.
С 2009 г. - член высшего совета партии «Единая Россия».
В 2011 г. назначена представителем в Совете Федерации Федерального собрания РФ от правительства Санкт-Петербурга и избрана спикером. С 2011 г. - председатель Совета Межпарламентской Ассамблеи СНГ. Постоянный член Совета Безопасности РФ.
Член Совета при Президенте по реализации приоритетных национальных проектов и демографической политике. Почетный президент Балтийской женской баскетбольной лиги.
Имеет дипломатический ранг Чрезвычайного и Полномочного Посла, Чрезвычайного и Полномочного Посланника 1 класса, Действительного государственного советника Санкт-Петербурга 1 класса. Почетный член Российской академии художеств.
Имеет награды: Орден «За заслуги перед Отечеством» II, III и IV степени, Орден Почета, Орден Трудового Красного Знамени, Орден Заслуг (Австрия), Большой крест Ордена Почёта (Греция), Орден «За большую любовь к независимому Туркменистану», Медаль «За выдающийся вклад в проведение национальных годов Китая и России», Орден Дружбы народов (Белоруссия), Большой рыцарский крест ордена Льва Финляндии, Орден преподобного Сергия Радонежского I степени, Орден святой равноапостольной княгини Ольги I и II степени, Орден преподобного Сергия Радонежского II степени, Орден святого мученика Трифона II степени.
Замужем. Есть сын и внучка. Сын Сергей Владимирович Матвиенко – российский бизнесмен, миллиардер.
