Родилась в городе Чебоксары, Чувашская АССР, РСФСР, СССР. Балерина. Заслуженная артистка РСФСР (21.10.1977). Народная артистка Чувашской АССР (1980). Народная артистка РСФСР (28.04.1982). Народная артистка СССР (13.12.1984). Родилась в многодетной семье, родители - этнические чуваши. В 7 лет начала заниматься в хореографическом кружке при Доме пионеров. В 1966 году её заметила комиссия из Пермского хореографического училища, приехавшая в Чебоксары в поисках одаренных детей, и Наде предложили учиться в Перми. Семь лет - со 2-го класса и до выпуска - Надя Павлова училась у Людмилы Павловны Сахаровой, в методике которой московская и ленинградская школы классического танца соединились с новыми веяниями, возникшими в конце 1960-х годов. По окончании училища в 1974 году - солистка Пермского академического театра оперы и балета имени Чайковского. С сентября 1975 года - солистка Большого театра. Её постоянным партнером на протяжении этого десятилетия остается Вячеслав Гордеев, ставший её мужем. Ежедневно занимается в классе Мессерера и осваивает роли под руководством Семёновой. С 1992 по 1994 годы Надежда Павлова - художественный руководитель Театра балета Надежды Павловой, а в 1995 году - Ренессанс-балета. Входила в состав жюри международных конкурсов артистов балета в Люксембурге (1995) и Гонконге (1996). В 1999 году принимает участие в открытии Российского культурного центра в Вашингтоне, становится лауреатом фестиваля «Звёзды мирового балета» в Донецке. В 1998-1999 годах как приглашённая звезда выступала в спектаклях труппы «Русский балет». В 2000 году была педагогом-репетитором балетного театра «ГИТИС» под руководством Ахундова. С 2009 года - балетмейстер-репетитор в Государственном академическом театре классического балета под руководством Н.Д. Касаткиной и В.Ю. Василева. Преподаёт в Российской академии театрального искусства (РАТИ) (профессор). Является самой молодой артисткой, носящей звание «Народный артист СССР» (удостоена в 28 лет).