Пела в Большом детском хоре Государственного телевидения и Всесоюзного радио под управлением Виктора Попова. Училась во французской спецшколе, школе рабочей молодёжи. Окончила историко-теоретико-композиторское отделение ГМУ им. Гнесиных, Литературный институт им. Горького отделение поэзии (семинар Е. М. Винокурова), в 2002 году защитила докторат в Миланском Государственном Университете (факультет современных иностранных языков и литературы, специализация русская и французская литература Второй половины ХХ века, эссеистика Иосифа Бродского). Работала синхронным переводчиком, открыла собственное агентство переводов.
С 1989 года живёт в Италии (озеро Комо).
Замужем, дочь Николь (1998 года рождения).
Публиковалась в советской и российской периодике (журналы «Юность», «Смена», «Работница», «Московский комсомолец», «Литературная газета» и другие издания), альманахах «Истоки», «Латинский квартал», «Настоящее время» и др. Автор поэтических сборников «Маленькая хозяйка большого сада» и «Живая ртуть» (Вагриус), «La sopravvivenza» (Pulcino e elefante).
Перевела с итальянского языка и подготовила к публикации в Москве книг О. Фаллачи «Ярость и гордость» (Вагриус) и А. Фаббри «Мухи в Голливуде» (Столица).
В 2003 году в издательстве «Вагриус» вышел второй сборник стихов Лилии Виноградовой «Живая ртуть» с предисловием Евгения Рейна: «По жилам этих стихов струится подлинная лирическая кровь. Мир поэта напряженно трагичен и — парадоксально в этой ситуации — максимально естественен. Стихи Лилии Виноградовой опираются на исповедальные традиции, исторически свойственные русской литературе… всякая строка в них говорит и отвечает сама за себя. Здесь присутствует и таинство исповеди, и голос античной сивиллы…»
В крупном итальянском издательстве вышел лирический сборник стихов Л. Виноградовой.
Автор текстов и поэтических интродукций, а также саунд-продюсер проекта — двойной альбом и музыкальный спектакль — «Дежавю» (проект совместно с композитором Игорем Крутым и оперным певцом Дмитрием Хворостовским). Премьера проекта состоялась в ноябре 2009 года.