Лауреат Государственной премии РФ (1992)
Лауреат Императорской Премии (Япония, 1998)
Лауреат премии Леони Соннинг (Дания, 1999)
Лауреат премии «Polar Music Prize» (Стокгольм, 2002)
Лауреат премии «Триумф» (2006)
Лауреат Почетной награды Правительства Москвы и Международного Совета российских соотечественников «Соотечественник года – 2007»,

Почетный доктор Йельского университета (2009)
Почетный доктор Чикагского университета (2011)

Почетный гражданин Казани (2011)

Родилась в г. Чистополь (Татарская АССР).

В 1954 г. закончила Казанскую консерваторию по специальности фортепиано (педагоги —  Г. М. Коган,  А. К. Леман). В этом же году поступила в Московскую консерваторию, которую закончила как композитор в 1959 г. (класс Н. И. Пейко), в 1962 г. там же — аспирантуру (руководитель — В. Я. Шебалин).

В 1970-е годы — одна из видных представителей отечественного музыкального авангарда наряду с А. Г. Шнитке и Э. В. Денисовым. В 1969–1970 гг. работала в Московской экспериментальной студии электронной музыки в музее имени А. Н. Скрябина. С 1975 г. выступала с импровизациями в составе ансамбля «Астрея».

С 1992 г. живет в Германии.

В 2011 году мэрией г. Казани учрежден Международный фестиваль современной музыки «Конкордия» (Concordia) имени Софии Губайдулиной.