Narozena ve Vídni, zemřela v Praze. Mládí prožila v Ratibořicích u České Skalice, zčásti v blízkých Chvalkovicích; v dětství na ni silně zapůsobila výchova její babičky Magdalény Novotné, tkadleny z Náchodska, která v letech 1825–1829 pobývala u dcery v Ratibořicích. V roce 1837 byla provdána za respicienta (později vrchního komisaře) finanční stráže Josefa Němce, o 15 let staršího než ona. Měla s ním čtyři děti. Němec byl často služebně překládán, a tak se rodina neustále stěhovala. Od r. 1842 žili v Praze, kde se Němcová dostala do kruhů vlastenecké inteligence, které podpořily její touhu po vzdělání a po aktivním společenském uplatnění. Od té doby skoro až do konce života byla ve styku téměř se všemi čelnými představiteli české kultury. V září 1845 se odstěhovala s manželem na Chodsko do Domažlic a na podzim 1847 do Všerub. Pro horlivou činnost obou manželů za revoluce byl Němec v létě 1848 přeložen do Nymburka a v únoru 1850 na podřízené místo do Liberce. Když byl od konce roku 1850 přeložen do Uher, odstěhovala se Němcová natrvalo s dětmi do Prahy.

Za porevoluční reakce byl Němec vyšetřován a zbaven služby, v září 1857 byl dán do výslužby s nepatrnou penzí; měl pak různá zaměstnání v Praze i mimo Prahu, často byl bez práce. Němcová, která byla od manželova vyšetřování až do konce svého života rovněž pod policejním dohledem, živila sebe i děti z hubených literárních honorářů a z příležitostných podpor. K stále se zvětšujícímu hmotnému nedostatku se družily nemoci dětí i Němcové. Roku 1861 po rozchodu s manželem odešla do Litomyšle redigovat své spisy. Předčasná smrt byla důsledkem úplného tělesného i duševního vyčerpání.

Svoji literární činnost zahájila básněmi, opěvujícími dobové vlastenecké ideály a podíl ženy v národním hnutí, ale teprve ve sbírce Národní báchorky a pověsti, umělecky aktualizující českou lidovou slovesnost, se projevil její spontánní vypravěčský talent. V 50. letech se soustředila k povídce vyzdvihující v obrazech života a postav soudobého venkovského a maloměstského prostředí morální hodnoty lidu (Baruška, Rozárka, Karla, Divá Bára). Také v rozsáhlejších prózách (Pohorská vesnice, V zámku a podzámčí, Dobrý člověk) jsou mravní a citové hodnoty člověka základem k odstranění bídy a vedou k optimistické víře v lepší svět.

Vrcholným dílem, které dosáhlo značné popularity a inspirující síly, je Babička (1855). Němcová ztělesnila v postavě prosté venkovské ženy ideál lidské moudrosti a životní harmonie. Významnou součástí literární činnosti Němcové jsou žurnalistické úvahy a črty (Obrazy z okolí domažlického; Selská politika; Hospodyně, na slovíčko), psané v duchu důsledného demokratismu, a rozsáhlá korespondence. Většina prací byla tištěna časopisecky a knižně poprvé vyšla až posmrtně v Sebraných spisech, vydaných v letech 1862–1863.

Pohřbena je na Vyšehradském hřbitově v Praze (2-12).

Osobnosti Boženy Němcové se věnovala hra z repertoáru Národního divadla pod názvem Jako břitva – Němcová, uvedená 31. 3. 2016 ve Stavovském divadle.