Родилась 27 ноября 1960 г. в Днепропетровске, Украина. В 1984 г. окончила с красным дипломом экономический факультет Днепропетровского государственного университета. С 1984 по 1988 гг. работала инженером-экономистом Днепропетровского машиностроительного завода им. Ленина.
С 1989 по 1991 гг. вместе с мужем Александром Тимошенко создала и стала коммерческим директором молодежного центра «Терминал» в Днепропетровске. С 1991 по 1995 гг. – коммерческим, а затем генеральным директором корпорации «Украинский бензин», также учрежденной вместе с мужем. С 1995 по 1997 гг. была президентом промышленно-финансовой корпорации «Единые энергетические системы Украины».
С 1997 по 1999 гг. возглавляла совет партии Всеукраинское объединение «Громада». С 1999 г. – основатель и председатель Всеукраинского объединения «Батькивщина» («Отчизна»). С 1999 г. была вице-премьером в правительстве Виктора Ющенко, освобождена от должности в связи с возбуждением уголовного дела в январе 2001 г.
Народный депутат Украины II, III и IV созывов.
В 2007 г. повторно утверждена Верховной Радой Украины на посту премьер-министра, в 2010 г. Парламент Украины отправил в отставку правительство Тимошенко.
В 2010 г. в отношении Тимошенко возбуждено уголовное дело по обвинению в нанесении убытков государству в результате конвертации 380 млн евро, полученных Украиной в рамках Киотского протокола, и использовании этих средств не по назначению, а в апреле 2011 г. – новое уголовное дело, по подозрению в превышении должностных полномочий во время заключения газовых контрактов с Россией в 2009 г.
5 августа 2011 г. была арестована за неуважение к суду и доставлена в Лукьяновское СИЗО, 11 октября 2011 г. приговорена к семи годам лишения свободы. С 30 декабря 2011 г. отбывает наказание в Качановской женской колонии г. Харькова (Украина).
Кандидат экономических наук. Замужем, имеет дочь.
