Urodziła się w Krakowie. Po ukończeniu szkoły średniej studiowała fizykę na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie. Od 1965 roku prowadzi sekretariat swojego męża, Krzysztofa Pendereckiego.
W roku 1990 została współzałożycielką i prezesem pierwszej prywatnej agencji Heritage Promotion of Music and Art. Tę działalność zakończyła w połowie 1995 roku.
Od roku 1992 pomaga mężowi w organizacji Festiwalu im. Pablo Casalsa w San Juan w Puerto Rico. Krzysztof Penderecki był dyrektorem artystycznym tego Festiwalu w latach 1992-2002.
Elżbieta Penderecka zasiada w radach nadzorczych kilku fundacji, w tym Europejskiej Fundacji Mozartowskiej, która zakończyła swoją działalność w grudniu 1998 roku i której siedziba przez cztery lata mieściła się w Polsce. Była współzałożycielką tej fundacji i aktywnie uczestniczyła w pracach Komitetu Doradczego i Rady Programowej. Przyczyniła się walnie do powstania orkiestry kameralnej Sinfonietta Cracovia, oficjalnej orkiestry Stołecznego Królewskiego Miasta Krakowa. Pomaga w promocji tego zespołu i organizacji koncertów, obejmując jednocześnie nad nią patronat.
W listopadzie 1997 roku zorganizowała wraz z Centrum Sztuki „Studio” koncert charytatywny na rzecz powodzian z udziałem Sinfonii Varsovii, Lorda Yehudi Menuhina, Chóru Filharmonii Narodowej oraz solistów Izabeli Kłosińskiej, Arto Norasa i Ewy Pobłockiej.
W roku 1997 zainicjowała cykl „Koncerty Wielkich Mistrzów – Elżbieta Penderecka zaprasza”, prezentując tak znakomitych artystów jak Mścisław Rostropowicz, Jessye Norman czy Simon Estes. Kontynuowała ten cykl w roku 1998, zapraszając do Krakowa Barbarę Hendricks i Stanisława Bunina. W roku 1999 przyjechali do Krakowa m.in. Martha Argerich i Krystian Zimerman, a do Warszawy Olga Borodina i Maxim Vengerov, Shlomo Mintz, Heinrich Schiff i Julian Rachlin.
W latach 1996-2000 była Przewodniczącą Rady Programowej Festiwalu Kraków 2000 – Europejskie Miasto Kultury. W ramach Festiwalu Kraków 2000, na zaproszenie Elżbiety Pendereckiej przyjechali do Krakowa Filharmonicy Nowojorscy z Kurtem Masurem, Norddeutsche Rundfunk z Christophem Eschenbachem, Concentus Musicus z Maestro Harnoncourtem, Bergen Philharmonic z Simone Young, Wiener Akademie z Martinem Haselböckiem, oraz Bundesjugendorchester pod dyrekcją Maestro Gerda Albrechta. Wspólnie z Deutsche Stiftung Musikleben i Niemiecką Radą Muzyki zorganizowała tournee Bundesjugendorchester „Poland and Germany – Together in the Heart of Europe”, pod honorowym patronatem Prezydenta Niemiec Johannesa Raua i Prezydenta RP, Aleksandra Kwaśniewskiego, w Krakowie, Warszawie, Poznaniu i Gdańsku.
W marcu 1997 roku zorganizowała pierwszy Wielkanocny Festiwal Ludwiga van Beethovena. W następnych latach odbywały się kolejne edycje festiwalu, w których brali udział m.in.: Anne-Sophie Mutter z Penderecki Festival Orchestra, pod dyrekcją Krzysztofa Pendereckiego, Juozas Domarkas, Thomas Sanderling, Aldo Ceccato, Leopold Hager, Christoph Eschenbach, John Neal Axelrod, Rudolf Buchbinder, Boris Pergamenschikow, Arto Noras, Barry Douglas, Yuri Bashmet, Shlomo Mintz, Boris Carmeli, Elena Zaremba, Matthias Hölle, Renate Behle, Chor der Bamberger Symphoniker i La Stagione Frankfurt, Deutsche Kammerorchester Berlin, NOSPR, Sinfonia Varsovia, Sinfonietta Cracovia, Tokyo String Quartet, i wielu innych wybitnych artystów.
W roku 1998 Elżbieta Penderecka była Dyrektorem Artystycznym Festiwalu Krzysztofa Pendereckiego. Wydarzenia muzyczne tego roku odbywały się w Krakowie pod patronatem samego kompozytora.
Elżbieta Penderecka została odznaczona w listopadzie 1996 roku Krzyżem Kawalerskim Orderu Polonia Restituta. W listopadzie 1997 roku została uhonorowana nagrodą PRO MUSICA VIVA, przyznaną przez Fundację Marii Strecker Daelen w uznaniu jej wybitnych osiągnięć w polskim i międzynarodowym życiu muzycznym. 10 stycznia 1998 roku została laureatką nagrody specjalnej Złotej Statuetki Business Center Club. W styczniu 1999 roku otrzymała z rąk wojewody krakowskiego, Ryszarda Masłowskiego, Honorową Odznakę „Za zasługi dla Województwa Krakowskiego”. W tym samym roku otrzymała medal 40-lecia Programu Fulbrighta w Polsce. W związku z tą uroczystością współorganizowała w Teatrze Wielkim charytatywny koncert symfoniczny.
Jest członkiem Rady Fundacji Zamku w Łańcucie. Została zaproszona do współpracy z jednym z polskich wydawnictw, które wraz z Ministerstwem Spraw Zagranicznych będzie opracowywało promocję Polski i akces Polski do UE. Za działalność charytatywną od 1995 roku na rzecz Fundacji Profilaktyki i Leczenia Chorób Krwi im. Profesora Juliana Aleksandrowicza, wspomagającej rozwój Kliniki Hematologii Collegium Medicum UJ, otrzymała w grudniu 2000 roku Medal im. Profesora Juliana Aleksandrowicza.
W lutym 2001, w cyklu „Wielkie orkiestry – Elżbieta Penderecka zaprasza”, wspólnie z Teatrem Wielkim w Warszawie, zorganizowała koncert Cincinnati Symphony Orchestra. W maju 2001 recitalem młodego pianisty z Luksemburga, Francesco Tristano Schlimé rozpoczęła w Krakowie festiwal pianistyczny „Mistrzowie fortepianu – wielkie talenty”. Festiwal kontynuowany był w dniach 16-19 września. Wystąpili na nim pianiści: Konstantin Scherbakov, Henri Sigfridsson, Filippo Gamba, Kun Woo Paik i Barry Douglas. Pierwszą edycję tego festiwalu zakończył w listopadzie występ Aleksandra Gindina.
Elżbieta Penderecka dwukrotnie została nagrodzona przez miesięcznik „Home & Market”, jako jedna z pięćdziesięciu najbardziej wpływowych kobiet w Polsce.W maju 2002 roku otrzymała na festiwalu Crackfilm nagrodę „Tytana Tytanów” za działania na rzecz promocji wizerunku Polski w świecie.
W czerwcu 2002 decyzją KulturForum Europa (Europejskie Forum Kultury) Elżbieta Penderecka została laureatką jubileuszowej nagrody Europejska Nagroda Kultury 2002 za swoje osiągnięcia jako „Ambasador Polski w otwieraniu Unii Europejskiej na Wschód”. 9 września 2002 odbyło się oficjalne wręczenie Europejskiej Nagrody Kultury za rok 2002.
28 marca 2003 roku Elżbieta Penderecka otrzymała Złoty Krzyż za Zasługi dla Republiki Austrii przyznany przez Prezydenta Republiki Austrii. 14 kwietnia Austriacki Konsul Generalny wręczył nagrodę na koncercie, który odbył się w ramach 7. Wielkanocnego Festiwalu Ludwiga van Beethovena Na zakończenie festiwalu w kwietniu 2003 roku Prezydent Krakowa i Rada Miasta Krakowa przyznała Elżbiecie Pendereckiej Złoty Medal Kraków 2000 “w dowód uznania za promowanie Krakowa poprzez organizację i pieczę nad jednym z najważniejszych wydarzeń kulturalnych w Polsce i świecie, Wielkanocnym Festiwalem Ludwiga van Beethovena”.
We wrześniu 2003 roku, z inicjatywy Elżbiety Pendereckiej, powstało Stowarzyszenie im. Ludwiga van Beethovena. Została jego prezesem. Od 2004 roku, Wielkanocny Festiwal Ludwiga van Beethovena jest organizowany poprzez Stowarzyszenie w Warszawie.
Najnowsze nagrody przyznane Elżbiecie Pendereckiej to Nagroda Bertelsmanna (2006), Krzyż Oficerski Orderu Zasługi Republiki Litewskiej (luty 2007), Krzyż Komandorski Orderu Gwiazdy Solidarności Włoskiej (kwiecień 2007), Music Ambassador Award od Pro Musica Viva Stiftung w Mainz (listopad 2007), Honorowe Wyróżnienie Solidna Firma 2007 „za propagowanie kultury światowej w Polsce” (2008), Honorary Doctor of the Armenian Branch of the International Academy of Science of Nature and Society (2008), Order im. Bernardo O’Higginsa stopnia kawalerskiego (2008), Honorowe odznaczenie od Ambasady Boliwariańskiej Republiki Wenezueli za „cenną współpracę i wkład w działalność” (2008). 17 czerwca 2008 roku Elżbieta Penderecka została uhonorowana nagrodą Kryształowych Zwierciadeł za wieloletnie twórcze uczestnictwo w polskim i międzynarodowym życiu muzycznym i za propagowanie muzyki wielkich mistrzów, w tym Krzysztofa Pendereckiego. Elżbieta Penderecka jest doradcą Abu Dhabi Music and Arts Foundation oraz członkiem zarządu Międzynarodowego Konkursu im. Arama Chaczaturiana. W lutym 2010 roku otrzymała Nagrodę „Złota Myśl” za wkład w rozwój nauki i kultury polskiej.
Elżbieta Penderecka, na dorocznym spotkaniu w Yale University School of Music otrzymała Samuel Simons Sanford Medal od Yale School of Music „za wybitne zasługi na rzecz muzyki”. Nagroda została wręczona przez dziekana Yale School of Music, prof. Roberta Blockera.
16 listopada 2010 r. Elżbieta Penderecka została odznaczona przez Ministra Spraw Zagranicznych Odznaką Honorową Bene Merito za działalność wzmacniającą pozycję Polski na arenie międzynarodowej.
28 lutego 2011 r. Elżbieta Penderecka otrzymała najwyższe odznaczenie Suwerennego Wojskowego Zakonu Maltańskiego przyznawane kobietom – Croix avec Plaque de L’ordre „Pro Merito Melitensi”.
19 kwietnia 2011 r. Elżbieta Penderecka została odznaczona przez Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego medalem „Gloria Artis” za wiele lat pracy na rzecz Wielkanocnego Festiwalu Ludwiga van Beethovena i za opiekę nad największymi wydarzeniami muzycznymi. 1 października 2011 roku pod czas inauguracji roku akademickiego na Uniwersytecie Jagiellońskim w Krakowie Pani Elżbieta Penderecka otrzymała z rąk prof. Karola Musioła-rektora UJ, odznakę „Zasłużony dla Uniwersytetu Jagiellońskiego”.
3 grudnia podczas VII Wieczoru Autorskiego prof. Antoniego Krzeskiego w Fabryce Trzciny w Warszawie, Elżbieta Penderecka została uhonorowana godnością Amicus Rhinologiae Polonicae (Przyjaciel Polskiej Rynologii).
Z okazji Święta Narodowego 3 maja 2012, Elżbieta Penderecka otrzymała z rąk Prezydenta RP, Bronisława Komorowskiego, Krzyż Oficerski Orderu Odrodzenia Polski za wybitne zasługi w propagowaniu i upowszechnianiu polskiej i światowej kultury, za osiągnięcia w pracy artystycznej i twórczej.
W październiku 2012 roku Pani Penderecka otrzymała Krzyż Zasługi na Wstędze. Jest to odznaczenie Państwowe (federalne) nadawane przez Prezydenta Federalnego za zasługi dla dobra społecznego, w tym przypadku za zasługi w pracy na rzecz relacji polsko-niemieckich. (Zwyczajowo nadaje się za pierwszym razem zawsze najniższy stopień orderu, czyli Medal Zasługi. W przypadku Elżbiety Pendereckiej nastąpił przeskok o dwie pozycje – Medal Zasługi, Krzyż Jubileuszowy, Krzyż na Wstędze.)
W styczniu 2013 na gali Paszportów Polityki Elżbieta Penderecka otrzymała nagrodę Kreatora Kultury 2012 za stworzenie ważnych wydarzeń muzycznych, przede wszystkim Wielkanocnego Festiwalu im. Ludwiga van Beethovena; za wydobycie na światło dzienne rękopisów wielkich kompozytorów przechowywanych w Bibliotece Jagiellońskiej; za patronowanie zespołom Sinfonietta Cracovia i Orkiestrze Akademii Beethovenowskiej; za ogromne zasługi dla polskiego życia muzycznego.
W kwietniu 2013 Elżbieta Penderecka otrzymała tytuł „Przyjaciel Warmii i Mazur” od Marszałka Województwa Warmińsko-Mazurskiego Jacka Protasa za promocję regionu Warmii, Mazur i Powiśla oraz upowszechnianie osiągnięć artystycznych Orkiestry Symfonicznej Warmińsko-Mazurskiej Filharmonii im. Feliksa Nowowiejskiego na arenie ogólnopolskiej i międzynarodowej.
We wrześniu 2016 roku Elżbieta Penderecka została uhonorowana Złotym Medalem Ministra Kultury Armenii. Odznaczenie zostało wręczone z okazji 20. rocznicy Wielkanocnego Festiwalu Ludwiga van Beethovena, a także za prezentowanie muzyki ormiańskiej w Polsce i na świecie. W listopadzie tego samego roku podczas uroczystej Gali organizowanej przez Inicjatywę Sekretarza Generalnego ONZ-Global Compact Poland upamiętniającej Światowy Dzień ONZ Elżbiecie Pendereckiej przyznano nagrodę Architektów Zrównoważonego Rozwoju. W ten sposób jury postanowiło docenić jej wkład w promocję polskiego dziedzictwa kulturalnego w Polsce i na świecie.
W 2019 roku Elżbieta Penderecka została odznaczona Krzyżem Oficerskim Orderu Zasługi Cywilnej, przyznanym przez Jego Królewską Mość Króla Hiszpanii Filipa VI. W 2020 roku została uhonorowana tytułem Promotor Polski 2020 jako promotor kultury przez fundację Teraz Polska.
Elżbieta Penderecka wspólnie z mężem śp. Krzysztofem Pendereckim jest kreatorką Europejskiego Centrum Muzyki Krzysztofa Pendereckiego w Lusławicach – unikatowego ośrodka rozwijania młodych talentów muzycznych. Elżbieta Penderecka jest Prezesem Zarządu Stowarzyszenia im. Ludwiga van Beethovena, Dyrektorem Generalnym Wielkanocnego Festiwalu Ludwiga van Beethovena. 29 grudnia 2020 roku została powołana przez Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego Prof. Piotra Glińskiego na przewodniczącą Rady Programowej Europejskiego Centrum Muzyki Krzysztofa Pendereckiego. Elżbieta Penderecka jest też członkiem Rady Doradczej European Union Youth Orchestra (EUYO).