NSND Trà Giang sinh năm 1942 tại Quảng Ngãi trong gia đình có truyền thống nghệ thuật. Bố NSND Trà Giang là NSƯT Nguyễn Văn Khánh. Từ nhỏ, bà đã được bố cho đi xem kịch, cải lương và múa nên sớm nảy nở tình yêu với nghệ thuật.
Năm 19 tuổi, NSND Trà Giang bắt đầu đóng phim và sau khi ra trường bà công tác tại Hãng phim truyện Việt Nam. Bà ghi dấu ấn với loạt vai diễn trong các phim như: Mối tình đầu, Chị Tư Hậu, Vĩ Tuyến 17 ngày và đêm, Dòng sông hoa trắng... và giành được nhiều giải thưởng lớn trong và ngoài nước như: Diễn viên nữ xuất sắc nhất tại Liên hoan phim Quốc tế Moskva lần thứ 8; Nữ diễn viên chính xuất sắc tại Liên hoan phim Việt Nam lần thứ 4; Nữ diễn viên xuất sắc tại Liên hoan phim Việt Nam lần thứ 8...
Với năng lực vượt trội lại thêm nhan sắc mỹ miều, ngày trẻ bà nhanh chóng khẳng định được vị thế giữa thời điểm điện ảnh Việt mới bắt đầu đặt những nền móng đầu tiên. Vào năm 1984, bà là nữ diễn viên đầu tiên vinh dự được phong tặng danh hiệu nghệ sĩ nhân dân (NSND).
Đáng tiếc, từ năm 1989 đến nay NSND Trà Giang không còn xuất hiện nhiều trên màn ảnh. Lý do được nữ nghệ sĩ đưa ra là vì không thể tìm được vai diễn ưng ý. Nhiều năm trở lại đây, NSND Trà Giang dành phần lớn thời gian cho tình yêu hội họa. Bà từng chia sẻ tìm được niềm vui, sự say mê khi vẽ.
Trong một buổi phỏng vấn, bà chia sẻ: "Tôi đã dừng đóng phim lâu rồi. Hiện tôi đã chuyển sang lĩnh vực hội họa, tôi vẽ nhiều tranh về phong cảnh biển, hoa và trong đó có tranh vẽ biển Nha Trang. Tôi đã tham gia nhiều triển lãm cùng các họa sĩ TP.HCM về cá nhân, tôi đã tổ chức triển lãm 3 lần. Hội họa đã giúp tôi chuyển tiếp đam mê điện ảnh".
NSND Trà Giang nổi tiếng với mối tình duy nhất với cố Giáo sư, Tiến sĩ âm nhạc Nguyễn Bích Ngọc. Đối với bà, chồng là người chăm sóc, tận tâm với vợ hết sức mình. Vì vậy khi ông qua đời vào năm 1999, NSND Trà Giang vô cùng đau buồn, sống một mình cho đến nay.
Mặc dù ở một mình nhưng sức khỏe NSND Trà Giang vẫn rất tốt. Con gái dù ở xa nhưng vẫn luôn quan tâm, đồng hành cùng bà. Thỉnh thoảng NSND Trà Giang cũng tham gia một số sự kiện của điện ảnh Việt. Như Lễ kỷ niệm 70 năm Điện ảnh cách mạng Việt Nam diễn ra hồi tháng 3 năm nay.
Gần đây nhất là tháng 9 vừa qua, bà tham dự Lễ trao giải thưởng Cánh diều vàng 2023. NSND Trà Giang khiến khán giả bất ngờ với nhan sắc của mình. Vẻ ngoài của bà dù không tránh được thời gian thì vẫn toát ra nét quý phái, phúc hậu. Đặc biệt, khán giả cũng rất vui mừng khi thấy nữ nghệ sĩ vẫn mạnh khỏe ở độ tuổi này.
Nói về vai diễn tâm đắc nhất trong sự nghiệp diễn xuất, NSND Trà Giang cho biết đó là vai chị Tư Hậu trong phim cùng tên do Hãng phim truyện Việt Nam sản xuất năm 1962. Bộ phim được chuyển thể từ tác phẩm văn học “Một chuyện chép ở bệnh viện” của nhà văn Bùi Đức Ái. Phim ca ngợi người phụ nữ trong kháng chiến chống Pháp dũng cảm, kiên trung, can trường, mạnh mẽ. Điều đặc biệt là nhân vật chị Tư Hậu có bóng dáng thực là chị Tư Huỳnh, là người ở Nha Trang.