Phan Thị Thanh Nhàn sinh năm 1943 tại phường Tứ Liên, quận Tây Hồ, Hà Nội. Bà làm thơ từ sớm, đầu những năm 1990 đã có thơ đăng báo. Năm 1999, bài thơ Hương thầm của bà đoạt giải nhì cuộc thi thơ của báo Văn nghệ. Bà là hội viên Hội Nhà văn Việt Nam, Uỷ viên Ban chấp hành Hội trong giai đoạn 2001-2005. Ngoài làm thơ, bà còn viết báo, truyện ngắn, truyện cho thiếu nhi. Phan Thị Thanh Nhàn kết hôn với nhà thơ Thi Nhị, đã mất năm 1979. Hiện nay, bà đang sống cùng con gái duy nhất tại Hà Nội.
Phan Thị Thanh Nhàn được tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh về văn học nghệ thuật năm 2008.