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. 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 powstało Stowarzyszenie im. Ludwiga van Beethovena. Została jego prezesem. Wielkanocny Festiwal Ludwiga van Beethovena jest realizowany poprzez Stowarzyszenie, a od roku 2004 odbywa się w Warszawie oraz w innych miastach Polski.
Elżbieta Penderecka jest Dyrektorem Generalnym Festiwalu Pianistycznego, który od 2004 roku odbywa się w Warszawie i stanowi kontynuację festiwalu „Mistrzowie fortepianu - wielkie talenty”. Festiwal przedstawia wielkie młode talenty pianistyczne i laureatów międzynarodowych konkursów pianistycznych.
W roku 2005 Elżbieta Penderecka zainicjowała powstanie Orkiestry Akademii Beethovenowskiej, złożonej z najzdolniejszych studentów i absolwentów krakowskiej Akademii Muzycznej.
