Lia Olguţa Vasilescu s-a născut la 18 noiembrie 1974, la Craiova.
A absolvit Facultatea de Litere şi Istorie din Craiova, specializarea româno-italiană, în 1997, şi Colegiul Naţional de Apărare în 2001. În 2007, a obţinut un doctorat în Sociologie la Universitatea Bucureşti. Din 2009, este lector asociat la Universitatea de Vest din Timişoara.
În perioada 1997-2000, a desfăşurat activitate jurnalistică, fiind redactor, şef de departament şi redactor şef adjunct la cotidianul "Cuvântul Libertăţii" din Craiova, potrivit site-ului www.cdep.ro.
A fost unul dintre membrii fondatori ai PRM, în 1991. În cadrul PRM, a devenit preşedinte al Organizaţiei de Tineret România Mare Dolj, în 1993, iar în perioada 2000-2004, a fost purtător de cuvânt al aceleiaşi formaţiuni. Din 2004 până în 2007, a fost preşedintele Organizaţiei de Tineret România Mare. În decembrie 2007, a părăsit PRM, intrând în PSD, unde a deţinut funcţia de secretar executiv şi pe cea de vicepreşedinte al PSD Dolj.
În decembrie 2012, a preluat conducerea Organizaţiei municipale PSD Craiova, iar la 20 aprilie 2013, a fost aleasă, la Congresul PSD, vicepreşedinte al partidului pe locurile alocate Organizaţiei de Femei. În funcţia de vicepreşedinte al PSD a fost aleasă şi la Congresul extraordinar al PSD din octombrie 2015.
În legislatura 2000-2004, a fost deputat de Dolj din partea PRM. În 2004, a obţinut un nou mandat de deputat de Dolj, pe listele PRM. În 2008, a obţinut un mandat de senator, în Colegiul uninominal nr. 3 din Dolj, pe listele Alianţei PSD+PC.
A fost aleasă primar al municipiului Craiova, în urma alegerilor locale din 10 iunie 2012, pe listele USL/PSD.
La alegerile legislative din 11 decembrie 2016, primarul Craiovei, Lia Olguţa Vasilescu, a candidat pe primul loc pe lista PSD Dolj pentru Camera Deputaţilor şi a obţinut un mandat de deputat. AGERPRES