Нина Гернет родилась в семье химика Владимира Александровича Гернета и его жены Елены Алексеевны Жеребко-Ротмистренко. Детство прошло в Одессе на Княжеской улице, 12.

Она была участником «Коллектива поэтов» — литературной группы одесских литераторов. Самые известные участники этого объединения - Илья Ильф, Юрий Олеша, Валентин Катаев. Общение с талантливыми людьми заложило основы литературного вкуса Нины Владимировны Гернет.

В 1923 году она вышла замуж и вскоре переехала в Ленинград. Она преподавала физкультуру в школе, одновременно занимаясь в Институте Сценических Искусств. После окончания института была руководителем агитбригады на Ижорском заводе, написала очерк об уникальной продукции завода. Очерк был издан отдельной книжкой «Тринадцатый в мире» (1931), а С. Я. Маршак предложил Н. Гернет написать книгу для детей. В 1933 году в издательстве «Молодая гвардия» вышло ее первое произведение, адресованное юным читателям — «Три палатки».

Еще в 1932 году Н. В. Гернет возглавила редакцию журнала для дошкольников и младших школьников «Чиж». Она заведовала редакцией «Чижа» пять лет. В нем публиковались произведения В. В. Бианки, Б. С. Житкова, С. Я. Маршака, Н. М. Олейникова, Л. В. Успенского, К. И. Чуковского, Е. Л. Шварца, участников литературной группы ОБЭРИУ, в том числе Д. И. Хармса, с которым Гернет связывали дружеские отношения.

С 1929 года Гернет вела уроки драматургии в Доме Художественного Воспитания Детей, писала сценки и пьески, а в 1935 году попробовала силы в кукольном театре. Пьеса «Гусёнок», созданная вместе с Т. Гуревич, имела большой успех. Начиная с «Волшебной лампы Аладдина», все пьесы Гернет ставились в театре С. В. Образцова.

В 1971 году высшая награда чехословацких кукольников — золотая медаль имени Йозефа Скупы — впервые была присуждена иностранному автору — Нине Гернет. В 1980 году ХІІI Всемирный Конгресс УНИМА (международного союза деятелей кукольного театра) избрал Нину Владимировну Гернет своим почётным членом.

Вместе с Г. Ягделфельдом ею написаны сценарии фильмов «Девочка и крокодил» и «Веселое волшебство», она автор сценария мультфильмов «Хочу быть отважным» и «Сказка про лунный свет».

С 1938 по 1961 год Н. В. Гернет со своим мужем М. А. Салье, востоковедом и переводчиком, проживала на улице Блохина в доме № 17. Последним адресом Нины Владимировны стал дом № 34 по улице Ленина.