Отец — армянин, работал в министерстве финансов; мать, в девичестве Караулова — из семьи русских, тверских помещиков. В 1919-20 Берберова училась в Ростове-на-Дону. Благодаря первым стихам она в 1921 вошла в поэтические круги Петрограда.
В 1922 эмигрировала. Жила с мужем В. Ф. Ходасевичем в Германии и Чехословакии, позднее в Италии, затем в Париже (разошлась с ним в 1932). Сотрудничала с газетой «Последние новости».
Во время войны она оставалась в оккупированной немцами части Франции, в 1947 разошлась со вторым своим мужем, Н. Макеевым.
После окончания Второй мировой войны перебралась в США (1950), где преподавала в Йельском, затем в Принстонском университетах.
В 1989 посетила Советский Союз, встречалась с литературной общественностью Москвы и Ленинграда. Сохранилась видеозапись одной из творческих встреч
Умерла 26 сентября 1993 года в Филадельфии.
Именем Берберовой названа площадь (фр. place Nina Berberova) во французском городе Арль, на которой располагается издательство «Actes Sud» (), постоянным автором которого она была.
1920 - 1922 годы - ДИСК - Невский проспект, 15.
Дебютировала в печати в эмиграции. Опубликовала цикл рассказов «Биянкурские праздники» (1928—1940), романы «Последние и первые» (1930), «Повелительница» (1932), «Без заката» (1938), литературные биографии «Чайковский, история одинокой жизни» (1936 - книга имела особенный успех и переводилась на многие языки), «Бородин» (1938).
После Второй мировой войны вышли автобиографическая книга «Курсив мой» (1969 на английском языке; 1972 на русском - её главное произведение), книга документально-биографического характера о баронессе М. Будберг «Железная женщина» (1981), исследование «Люди и ложи. Русские масоны XX столетия» (1986).
Одна из первых публикций в России: Берберова Н. Маленькая девочка // Современная драматургия. — 1991. — № 2. — С. 75-109.
Поэт Андрей Вознесенский написал стихотворение, посвященное Берберовой, после посещения её дома в Принстоне в 1988 г. Перед встречей Берберова сломала руку, о чём упоминается в стихотворении.