Родилась в Свердловске (ныне – Екатеринбург). В 1976—1981 годах училась на факультете журналистики Свердловского государственного университета. Работала в книгоиздательской сфере, в редакции журнала «Урал». В 2000 году входила в жюри премии «Дебют». С 2001 года живет в Москве. Много лет является координатором премии «Дебют». Первый роман «Первокурсница» был опубликован в журнале «Урал» в 1988 году. Впоследствии Славникова регулярно публиковалась как литературный критик. После длительного перерыва Славникова вернулась в литературу как прозаик в 1997 году с романом «Стрекоза, увеличенная до размеров собаки» (вошел в шорт-лист Букеровской премии).
В 1999 году следующий роман, «Один в зеркале», был удостоен премии журнала «Новый мир». Ее третья книга — роман «Бессмертный» (2001). В конце 2005 года был опубликован роман-антиутопия «2017», который в 2006 году был удостоен премии «Русский Букер» и вошел в шорт-лист премии «Большая книга» того же года. В 2008 году вышел сборник рассказов «Любовь в седьмом вагоне», за одну из частей которого – рассказ «Сестры Черепановы» — Ольга Славникова была удостоена премии имени Юрия Казакова за лучший рассказ года на русском языке (2009), этот же сборник вошел в шорт-лист премии «Большая книга» 2009 года. Ольга Славникова — автор множества статей о современной литературе во всех основных «толстых журналах».
Роман «Легкая голова» (2010) широко обсуждался в прессе и вошел в шорт-лист премии «Большая книга».
Удостоена премий журналов «Урал» (1996), «Дружба народов» (2000), «Новый мир» (2001), «Октябрь» (2001), «Знамя» (2007) премии имени Бажова (1999) и малой премии Аполлона Григорьева (2002).
Проза и эссеистика Ольги Славниковой переведены на английский, французский, итальянский, шведский, китайский, японский, немецкий и другие языки. Роман «2017» включен в международную программу «Сто лучших славянских романов», в рамках которой на основные славянские языки предполагается перевести по 10 романов от каждой славяноязычной страны.
Ольга Славникова входила в жюри Букеровской премии (1999), премии имени Юрия Казакова (2000, 2001), премии «Дварим» (2005) и др.