Compositora, pianista, organista, directora de orquesta y profesora francesa. Nació el 16 de septiembre de 1887 en París y falleció el 22 de octubre de 1979 en la misma ciudad. Nieta de la mezzosoprano Marie-Julienne Hallinger. Hija de Ernest Boulanger, compositor y profesor, y de Raïssa Mischetsky; su hermana fue la compositora Lili Boulanger. Estudió armonía y composición en el Conservatorio de París con Paul Vidal, Charles-Marie Widor y Gabriel Fauré, además de órgano con Louis Vierne y Alexandre Guilmant. En 1908 ganó el segundo premio del Prix de Rome por “La siréne”. Mantuvo una estrecha relación con el compositor, pianista y organista Raúl Pugno, con quien compartió escenario en varias ocasiones, y con el que escribió el ciclo de canciones "Les heures claires" (1909) y la ópera "La ville morte" (1911). En esta etapa, Boulanger compuso música de cámara y “Fantaisie varié” (1912), para piano y orquesta.

Afectada por la muerte de su hermana Lili en 1918, se concentró en la enseñanza y en la dirección orquestal. Impartió armonía, contrapunto, historia de la música, análisis, órgano y composición en la École Normale desde 1920 hasta 1939. Fue fundadora del American Conservatory en Fontainebleau en el año 1921, y en 1948 asumió la dirección de dicha institución. Además, entre 1946 y 1957, dio clase a pianistas acompañantes en el Conservatorio de París. Conoció a Manuel de Falla en torno a 1925, con quien mantuvo una gran amistad; Falla procuraba visitarla en sus viajes a París.

Debutó en la capital francesa como directora en el año 1934 y fue la primera mujer que dirigió a la London Philarmonic Orchestra. Durante la Segunda Guerra Mundial se trasladó a Estados Unidos, donde trabajó como profesora en el Wellesley College, Radcliffe College y Juilliard School; y dirigió varias orquestas. Entre sus discípulos destacan, además de su hermana, Lennox Berkeley, Aaron Copland, Jean Françaix, Igor Markevich, Walter Piston y Leonard Bernstein; además, dio clase al compositor catalán Narcís Bonet Armengol, a quien Boulanger designó como su sucesor en la dirección del citado conservatorio de Fontainebleau, y correspondencia epistolar con Ernesto Halffter. A lo largo de su vida recibió distintas condecoraciones, entre ellas: Maître de chapelle del Principado de Mónaco, Gran Officier de la Légion d’honneur, miembro de La Orden de San Carlos de Mónaco y de la Orden de la Corona de Bélgica. Doctora honoris causa por Oxford y Harvard, entre otras universidades, y miembro de la American Academy of Arts and Sciences.

El fondo personal de Nadia Boulanger se conserva repartido entre la Fundación Nadia y Lili Boulanger, la Biblioteca de la Universidad de Harvard, la Biblioteca Polaca de París, el Musée de la Musique, la Biblioteca Nacional de Francia y la Biblioteca del Conservatorio Nacional Superior de Música de Lyon.