Родилась 1 (13) января 1894 г. в Санкт-Петербурге в дворянской семье. Хотя предки Н. В. Стебницкой получили дворянское достоинство в Венгрии в 1482 г., сам дворянский род Стебницких, герба Пшестрфал, имеет польские корни, и внесен в I часть родословной книги Волынской губернии. Одна из ветвей рода в 1723 г. поселилась в Юго-Западном крае.
Дед Нины Викторовны Иероним Иванович Стебницкий, известный ученый-геодезист. В 1918 году окончила Бестужевские курсы, в 1922 году — аспирантуру Восточного факультета Петроградского университета. В 1921—1928 годах работала в Публичной библиотеке Ленинграда.
В декабре 1928 года была арестована по делу «Вокресенья», 22 июля 1929 года приговорена к 5 годам концлагеря. Отбывала заключение на Соловках, в 1931 году по болезни была освобождена из лагеря и направлена в ссылку в Архангельск на оставшийся срок.
С 1938 работала в Институте востоковедения АН СССР; в 1939—1941, 1944—1951 одновременно преподавала в ЛГУ. Основные труды по исследованию сирийских исторических и литературных памятников, по проблемам генезиса феодализма, социально-экономического и культурного развития Сирии, Аравии, Ирана, Византии в среднего века. Член французского Азиатского общества (с 1960), вице-президент российского Палестинского общества и редактор «Палестинского сборника» (с 1952).
Была награждена орденом Трудового Красного Знамени, двумя орденами «Знак Почёта», а также медалями.