Внучка психиатра П. Б. Ганнушкина. В 1965 году окончила механико-математический факультет МГУ, до 1967 года училась там же в аспирантуре. В 1970—1999 годах работала преподавателем, затем доцентом кафедры математики Историко-архивного института (затем — Российского государственного гуманитарного университета).
Имеет дочь и сына.
Участвует в правозащитной деятельности с конца 1980-х годов, защищая права беженцев и вынужденных переселенцев. В последние годы в центре ее деятельности находятся нарушения прав человека в Чечне, а также помощь беженцам в России.
В 1990 году стала одним из учредителей Комитета «Гражданское содействие» — первой правозащитной организации, оказывающей разностороннюю помощь беженцам и вынужденным переселенцам. В 1991 году участвовала в создании Правозащитного центра «Мемориал». В 1996 году в рамках ПЦ «Мемориал» организовала Сеть «Миграция и Право». Комитет «Гражданское содействие» и Сеть «Миграция и Право» работают в тесном сотрудничестве с Управлением Верховного комиссара ООН по делам беженцев и пользуются его активной поддержкой.
В настоящее время «Гражданское содействие» осуществляет посредническую помощь беженцам, вынужденным переселенцам и внутриперемещённым лицам в их отношениях с властными и иными официальными структурами; принимает от общественных организаций, производственных предприятий и от частных жертвователей материальную помощь и вещи (одежду, обувь, посуду и т. п.) и распределяет между своими подопечными; оказывает юридическую помощь и поддержку в получении медицинской помощи; оказывает содействие в оказании бесплатной консультативной помощи.
С 2004 года в партнерстве с французской организацией «Secours Catolique» (Каритас Франции) Комитет «Гражданское содействие» работает по проекту содействия медицинской помощи жителям Чечни и внутриперемещённым лицам, находящимся в Ингушетии. Проект осуществляется на средства Комиссии по гуманитарной помощи ЕС.
При Комитете организован Центр адаптации и обучения детей, где студенты и выпускники московских вузов готовят детей беженцев к возвращению к нормальной школьной жизни.
Светлана Ганнушкина руководит программой Правозащитного центра «Мемориал» «Защита прав вынужденных мигрантов», в рамках которой работает Сеть «Миграция и Право», созданная для предоставления бесплатных юридических консультаций мигрантам во многих регионах России. Юристы Сети проводят консультативный приём мигрантов, защищают их интересы в судах, а также работают над приведением региональных актов в соответствие с федеральным законодательством и Конституцией РФ.
Светлана Ганнушкина сотрудничает с депутатами Госдумы, активно используя механизм депутатских запросов и ходатайств для решения общих и конкретных проблем беженцев. В качестве члена экспертного Совета при Уполномоченном по правам человека в России она участвует в разработке законодательства, касающегося прав беженцев и лиц, перемещённых внутри страны, регулярно выпускает доклады о положении мигрантов.
Светлана Ганнушкина была членом Правительственной Комиссии по миграционной политике (ликвидирована весной 2004 года).
В 2002 году стала членом Комиссии по правам человека при Президенте России (а позднее, созданного на её базе Совета при президенте РФ по содействию развитию институтов гражданского общества и правам человека).
В 2003 году награждена премией Немецкой секции «Международной амнистии» за выдающиеся заслуги в области защиты прав человека. ПЦ «Мемориал» в 2004 году был награждён премией имени Фритьофа Нансена УВКБ ООН за работу в области защиты беженцев.
В 2010 году получила наградной крест Российского казачества «За веру и службу России» за правовую помощь русскому беженцу-казаку из Узбекистана.
В 2010 году лидером норвежской Консервативной партии Эрной Сольберг (Erna Solberg) Светлана Ганнушкина была выдвинута (вместе с «Мемориалом») на Нобелевскую премию мира.
27 ноября 2005 года в Москве — пикет антифашистов, проведённый в ответ на «Русский марш» националистических организаций, который прошёл по Москве 4 ноября 2005.
28 января 2006 года, в связи с обвинениями в адрес правозащитников в сотрудничестве с иностранными разведками (см. «Скандал со „шпионским камнем“»), на сайте Сети «Миграция и Право» было опубликовано Открытое письмо Ганнушкиной, адресованное ФСБ «и всем другим, кого это не касается», иронически обозначенное как «явка с повинной» и носящее заголовок «С глубочайшим пренебрежением ко всем камням».
В июле 2006 года в Москве прошёл Международный форум неправительственных организаций «Гражданская восьмёрка-2006». Его целями стало обсуждение проблем, волнующих международную общественность в связи с саммитом «Большой восьмёрки» в Санкт-Петербурге. В рамках форума работали «круглые столы». Светлана Ганнушкина с Александром Верховским (директором информационно-аналитического центра «СОВА») вели «стол» по проблемам миграции и ксенофобии.
В марте 2010 г. Светлана Ганнушкина подписала обращение российской оппозиции «Путин должен уйти».
В феврале 2007 года Светлана Ганнушкина получила предостережение из прокуратуры. В нём указывалось на
Причиной разбирательств стало обращение в Генпрокуратуру РФ депутата Госдумы Николая Курьяновича с требованием проверить деятельность организации «в связи с осуществлением ею оперативного прикрытия этнических преступных группировок». Депутатский запрос появился после публикации в одной из центральных газет в октябре 2006 года. В материале сообщалось, что у одного из преступников, убитых при задержании правоохранительными органами (Тариэла Цулы), было найдено ходатайство «с просьбой не принимать меры административного воздействия и не чинить ему препятствий при передвижении по Московской области», подписанное Светланой Ганнушкиной.
После года проверок РУБОП, РУБЭП и Росрегистрацией по г. Москва, закончившихся для Комитета «Гражданское содействие» успешно, 25 октября 2007 года решением Замоскворецкого суда г. Москвы предостережение Московской прокуратуры признано незаконным — было доказано, что вышеуказанное ходатайство Ганнушкина не выдавала и российское законодательство не нарушала.