Ольга Николаевна Дибцева родилась 25 июня 1986 года в Ленинграде, в семье архитектора и преподавателя Университета.

После окончания средней школы, Ольга поступила в Санкт-Петербургский государственный университет, где в течение года обучалась графическому дизайну.

В 2004 году Ольга поступила на актерский факультет в ГИТИС, где проучилась до 2009 года.

Во время учебы в университете Дибцева начала играть в университетском театре, а в 2008 году впервые появилась на телеэкранах. Дебютной ролью для актрисы стала Мухина Елизавета Павловна в 7 эпизоде сериала «Откройте, милиция!».

В том же 2008 году Ольга также впервые снялась на большом экране, сыграв роль Дианы в комедийной драме «Привет, Киндер!».

В 2009 году она появилась в сериале «Хозяйка тайги», а в 2010 году исполнила роль Стеллы в полнометражной комедии

«Суперменеджер, или Мотыга судьбы», а также появилась в пяти сериалах и двух телефильмах.

В 2011 году Ольга появилась в роли детского психолога в сериале «Игра», а также исполнила роль Леры в кинофильме «Бой с тенью 3D: Последний раунд», в котором снялась вместе с Денисом Никифоровым, Андреем Паниным и Еленой Пановой.

В том же 2011 году вышел сериал «Метод Лавровой», в котором Ольга Дибцева тоже приняла участие, исполнив роль курсанта Академии МВД Марины Никишиной.

В 2012 году она вновь появилась роли Никишиной в сериале «Метод Лавровой 2», главная роль в котором досталась Светлане Ходченковой.

Также в 2012 году Дибцева впервые исполнила главную роль на большом экране, снявшись в боевике «Часовщик». Вместе с ней в картине также снялся Максим Дрозд.

В 2013 году Ольга снялась в двух мини-сериалах - «Княжна из хрущевки» и «Бесценная любовь».

В 2014 году ей досталась небольшая роль в комедии «Ч/Б», главные роли в которой исполнили Алексей Чадов и Мераб Нинидзе.

В 2015 году с участием Дибцевой начался показ сериала «Метод Фрейда 2».