Родилась 10 сентября 1955 года в Баку. Трехлетним ребенком переехала с родителями в Одессу. В шесть лет начала учиться игре на фортепиано. Музыкальная карьера началась в 1971 в эстрадном оркестре «Мы - одесситы».
Долина сразу же выделилась незаурядными вокальными данными и блестящей техникой исполнения.
В дальнейшем была солисткой таких музыкальных коллективов, как Государственный эстрадный оркестр Армении под руководством Константина Орбеляна, Эстрадный ансамбль Азербайджана под руководством Полада Бюль-Бюль Оглы, оркестр «Современник» под руководством Анатолия Кролла.
В 1981 Анатолием Кроллом была подготовлена программа «Антология джазового вокала», с которой Лариса Долина и Вейланд Родд в сопровождении оркестра выступали с аншлагами во многих союзных республиках.
В 1984 певица получила приглашение исполнить одну из главных партий в кантате «История доктора Фауста» Альфреда Шнитке.
С 1985 Долина работает самостоятельно. За время сольной карьеры было поставлено несколько концертных программ, с которыми певица объехала всю страну.
В 1985 она впервые выступила как режиссер собственной программы «Затяжной прыжок». Через два года Лариса Долина представила новое шоу «Контрасты», в 1989 в ГЦКЗ «Россия» показала программу «Льдинка», а на следующий год — шоу «Маленькая женщина».
В 1990 в «России» состоялась премьера рок-оперы «Джордано» (музыка Лоры Квинт), в которой главную мужскую роль исполнил Валерий Леонтьев, а главную женскую — Лариса Долина.
В 1991 в рамках русско-французского контракта Лариса Долина выступила перед 20-тысячной аудиторией в городе Ла-Рошель на фестивале «Радио-Престиж».
В 1992 состоялся юбилейный творческий концерт певицы в Театре эстрады. В том же году появилась программа «Что хочу, то и пою», показанная в «России».
В 1995 Долина представила программу «Я не нравлюсь себе», которая открыла зрителям ее новый имидж.
Певица не раз становилась призером и лауреатом многих престижных всесоюзных и международных конкурсов.
В 1991 Лариса Долина была удостоена титула «Лучшая певица страны» на всесоюзном конкурсе «Профи».
Через два года стала заслуженной артисткой России.
В 1994 певица получила приз «Хрустальный дельфин» на Всероссийском конкурсе в Ялте и стала обладательницей национальной музыкальной премии «Овация» в номинации «Лучшая рок-певица».
В 1996 вновь получила «Овацию» как лучшая солистка года (в номинации «Поп-музыка»), в 1997 – за лучший альбом («Погода в доме»).
Лариса Долина снималась в музыкальных фильмах «Бархатный сезон», «Мы из джаза», «Остров погибших кораблей» и других. Ее голос звучит в 70 кинокартинах и мультфильмах.
В декабре 1996 в ГЦКЗ «Россия» состоялась премьера юбилейной сольной программы Ларисы Долиной «Погода в доме». В этом музыкальном спектакле прозвучали известные хиты певицы, а также был представлен новый альбом «Погода в доме», созданный Ларисой в сотрудничестве с композитором Русланом Горобцом и поэтом Михаилом Таничем.
В 2002 Долина вместе с окестром Игоря Бутмана провели в ГЦКЗ «Россия» джазовые вечера под названием «Карнавал джаза». Эта программа стала заметным событием в отечественном шоу-бизнесе, а Долина еще раз подтвердила свой статус выдающейся джазовой певицы, исполнив самые известные джазовые композиции: от Hello, Dolly до My funny Valentine. В декабре того же года вышел двойной альбом «Carnival of Jazz», записанный по трансляции из концертного зала.
В 2004 году в музыкальных магазинах появился альбом «Оттепель», а в 2006 - новая пластинка "Обожженная душа".
Выступает Лариса в ночных клубах и концертных залах, принимает участие в "Золотом граммафоне" и в "Песне года". Является членом жюри многих музыкальных конкурсов, таких как "Народный артист" и другие.