Родилась в семье учителя и литератора А. И. Лебедева.
В 1921—1929 гг. училась во Вхутемасе-Вхутеине (учителя — Н. В. Синезубов, Г. В. Федоров, Р. Р. Фальк). Была членом группы «Тринадцать». С 1930 года использовала псевдоним «Маврина».
В послевоенные годы стала писать в яркой и открытой манере, близкой примитивизму, древнерусскому и народному искусству. Много работала не только в живописи, но и в книжной иллюстрации (оформила более 200 книг). Известны её работы для театра и кино.
Единственный советский художник, удостоенный премии имени Г. Х. Андерсена за вклад в иллюстрирование детских книг.
В справочнике «Единый художественный рейтинг» отнесена к высшей категории — 1А (художник мировой известности).
Муж — художник Кузьмин, Николай Васильевич (1890—1987).
Похоронена в Москве, на Новодевичьем кладбище (Новейшая территория. Колумбарий, 148 секция).
Много путешествовала по старинным русским городам. Результатом путешествий Мавриной стала изданная в 1980 году книга-альбом «Пути-дороги», в которой были собраны акварели и гуаши с видами заповедных уголков России — Звенигорода, Углича, Ростова, Ярославля, Павловской слободы, Касимова и других городов.
Много раз иллюстрировала сказки А. С. Пушкина («Сказка о мертвой царевне и семи богатырях», 1946; «Руслан и Людмила», 1960; «У лукоморья», 1961), русские народные сказки. В 1969 году вышла в свет изумительная по красочности и богатству фантазии «Сказочная азбука».
В 1976 году, Татьяна Маврина стала единственным, на сегодняшний день, советским-российским лауреатом престижнейшей международной награды в области детской литературы, Премии имени Г.Х. Андерсена (в номинации художника-иллюстратора).
Большая коллекция живописных и графических произведений Мавриной находится в Русском музее.