Татьяна Толстая родилась 3 мая 1951 года в Ленинграде в семье, известной своими литературными традициями: внучка по одной линии — писателя А.Н. Толстого и поэтессы Н.В. Крандиевской, по другой — переводчика М.Л. Лозинского, дочь академика-филолога Н.И. Толстого.

В семье было семеро детей.

Петербуржцам хорошо известен ее брат Михаил, депутат Законодательного собрания.

Сестра Наталья — доцент кафедры скандинавской филологии СПбГУ и тоже писательница, совместно с которой у Татьяны Никитичны даже выходил сборник рассказов «Сестры»; брат Иван — сотрудник радио «Свобода», специалист по творчеству Владимира Набокова.

В 1974 году Т.Н. Толстая окончила отделение классической филологии Ленинградского университета.

В начале 80-х, вслед за мужем — москвичом, переехала в Москву, где работала корректором в журнале «Наука».

Позднее она уезжает в США, где преподает в Саратоге и Принстоне, сотрудничает с «New York review of books», «The New-Yorker», «TLS» и другими журналами, читает лекции в других университетах.

Возвращается обратно в конце 90-х и активно занимается политикой, становится известна всем и каждому не только как замечательная писательница, но и как остроумный журналист (газеты «Московские новости», «Русский телеграф»).

По ее собственным словам, начала писать поздно, «… написала, сколько написалось». Первые рассказы Татьяны Толстой появились в 1983 году в журнале «Аврора».

В 1987 году вышел первый сборник ее рассказов «На золотом крыльце сидели», после чего Толстую принимают в члены СП СССР. Теперь она — популярная писательница, которую называют лучшей в жанре короткого рассказа. За роман «Кысь», вышедший в 2000 году, она была удостоена премии «Триумф». По нему же был поставлен известный спектакль, в котором были задействованы многие знаменитые питерские актеры. Толстую относят к «новой волне» в литературе, называют одним из ярких имен «артистической прозы», уходящей своими корнями к «игровой прозе» Булгакова и Олеши, принесшей с собой пародию, шутовство, праздник, эксцентричность авторского «я».

Кроме того, Толстая вместе с Авдотьей Смирновой — ведущая ток-шоу канала НТВ «Школа злословия», активно сотрудничает с такими телевизионными каналами, как Культура и 5 канал Санкт-Петербурга.

Совместно с Александром Масляковым являлась постоянным членом жюри телепроэкта «Минута славы» на Первом канале с 2007 года (1 по 3 сезоны).

Татьяна Толстая была два раза спародирована в телепередаче «Большая разница» артисткой труппы Галиной Коньшиной как член жюри в шоу «Минута славы» на Первом канале и один раз как соведущая программы «Школа злословия».

В 2011 году Татьяна вошла в рейтинг «Сто самых влиятельных женщин России», составленный радиостанцией «Эхо Москвы», информационными агентствами РИА Новости, «Интерфакс» и журналом «Огонёк».

Имеет двоих сыновей, Артемия Лебедева — известного дизайнера и Алексея Лебедева — фотографа и архитектора, живущего в США.