Талия Хабриева родилась 10 июня 1958 года в городе Казань. В 1980 году с отличием окончила юридический факультет Казанского государственного университета. В 1985 году во Всесоюзном научно-исследовательском институте советского законодательства защитила кандидатскую диссертацию на тему: «Телеологическое толкование советского закона: понятие, содержание, роль в юридической практике».
С 1985 года Талия Ярулловна начала работать преподавателем, затем ассистентом, доцентом кафедры государственного и международного права юридического факультета Казанского государственного университета. В 1992 году ей было присвоено ученое звание доцента по кафедре государственного и международного права.
В период с 1996 года по 2002 год Хабриева ведущий научный сотрудник, заведующий сектором теории конституционного права, заместитель руководителя Центра публичного права Института государства и права Российской академии наук. В 1997 году в Институте государства и права Российской академии наук защитила докторскую диссертацию на тему: «Толкование Конституции Российской Федерации: теория и практика». С этого же года профессор Московского государственного института международных отношений МИД России.
С 1998 года по 2001 год пробовала себя на государственной службе в должности статс-секретаря - заместителя Министра по делам федерации, национальной и миграционной политики РФ. В 2000 году Талие было присвоено ученое звание профессора по кафедре конституционного права. С 2001 года - директор Института законодательства и сравнительного правоведения при Правительстве РФ.
С 2003 года - приглашенный профессор Университета Париж-I Пантеон-Сорбонна, Франция. С 2007 года - член Президиума Высшей аттестационной комиссии Минобрнауки России. В 2008 году была избрана членом-корреспондентом Российской академии наук, в декабре 2011 года - избрана академиком РАН. Член международного научного совета Фонда континентального права при Министерстве юстиции Франции.
В 2013 году Талия Хабриева стала первой в истории женщиной - вице-президентом Российской Академии наук. В этом же году была назначена представителем Российской Федерации в Европейской комиссии за демократию через право - Венецианской комиссии. Директор Института законодательства и сравнительного правоведения при Правительстве Российской Федерации.
Автор более 160 научных публикаций, отдельные работы переведены на английский, французский, итальянский и болгарский языки. Руководитель авторских коллективов, ответственный редактор и соавтор пионерских монографий.
Талия Ярулловна Хабриева активно участвовала в разработке свыше 30 законопроектов - федеральных конституционных и федеральных законов по реформированию основ федеративных отношений и местного самоуправления; по реформированию государственной службы РФ; по совершенствованию избирательного законодательства; по вопросам регулирования статуса граждан РФ, иностранных граждан и лиц без гражданства; по вопросам национального культурного развития народов России.
Член Совета при Президенте РФ по противодействию коррупции; Комиссии при Президенте РФ по вопросам реформирования и развития государственной службы; Экспертного совета при Управлении Президента РФ по обеспечению конституционных прав граждан; Комиссии Правительства РФ по законопроектной деятельности, научного совета при Совете Безопасности РФ и др.
Главный редактор Журнала российского права, Журнала зарубежного законодательства и сравнительного правоведения, заместитель председателя Редакционного совета и ответственный редактор Собрания действующего законодательства города Москвы, член редколлегии журнала Государство и право, член редколлегий научно-практического журнала «Конституционное и муниципальное право», нормативно-аналитического журнала «Госзаказ», член диссертационных советов по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора юридических наук при Институте законодательства и сравнительного правоведения при Правительстве Российской Федерации. Член попечительского совета Казанского (Приволжского) федерального университета, член постоянно действующего консультативно-совещательного органа - Общественного совета при Федеральной налоговой службе РФ.
Творческая и государственная деятельность Талии Ярулловной Хабриевой отмечена орденом «За заслуги перед Отечеством» III степени, «За заслуги перед Отечеством» IV степени, орденом Почета, медалью «В память 1000-летия Казани», почетным званием «Заслуженный юрист Российской Федерации», почетными грамотами Правительства Российской Федерации, Совета Федерации, Государственной Думы, Счетной палаты Российской Федерации, нагрудным знаком «Почетный работник юстиции», медалями А. Ф. Кони, другими ведомственными наградами, благодарностями высших должностных лиц субъектов РФ, Почетным знаком Института государства и права им. В. М. Корецкого Национальной академии наук Украины и др.