Дина Ильинична Рубина родилась 19 сентября 1953 года в Ташкенте в семье художника Ильи Давидовича Рубина (родом из Харькова) и учительницы истории Риты Александровны Рубиной (урождённой Жуковской, родом изПолтавы). Мать эвакуировалась в Ташкент в семнадцатилетнем возрасте во время войны, отец поселился у родителей в Ташкенте, вернувшись с фронта после демобилизации. Дину Рубину назвали в честь Дины Дурбин — американской киноактрисы, звезды Голливуда 1940-х годов.
Окончила специализированную музыкальную школу при ташкентской консерватории. Впечатления от школы вошли в сборник повестей и рассказов «Уроки музыки».
В 1977 году Рубина окончила ташкентскую консерваторию, преподавала в Институте культуры в Ташкенте. C Ташкентом 1940-х — 1960-х годов тесно связаны cюжет и жизнь героев её романа «На солнечной стороне улицы».
Первые юношеские произведения Дины Рубиной были опубликованы на страницах журнала «Юность». Первый рассказ шестнадцатилетней писательницы, напечатанный в журнале, назывался «Беспокойная натура» и был опубликован в 1971 году в разделе журнала «Зелёный портфель». Литературную известность Дине Рубиной принесла публикация в 1977 году повести «Когда же пойдёт снег?..». В ней девочка встречает свою любовь накануне смертельно опасной операции. По этому произведению был снят фильм, поставлены теле- и радиоспектакль, написана пьеса, которая много лет шла на сцене Московского ТЮЗа. В том же году, в возрасте 24 лет, она стала членом Союза писателей УзССР — на тот момент самым молодым в стране членом подобных организаций. В 1979 году стала членом СП СССР.
На съёмках фильма «Наш внук работает в милиции» по повести «Завтра, как обычно» писательница познакомилась со своим вторым мужем, и уехала с ним в Москву. Фильм получился неудачным, но после него Дина Рубина написала одну из лучших своих вещей «Камера наезжает». В Москве писательница жила и работала до отъезда на постоянное место жительства в Израиль в конце 1990 года.
После переезда в Израиль работала литературным редактором в еженедельном литературном приложении «Пятница» к русскоязычной газете «Наша страна».
В эти годы работы Рубиной начинают публиковать российские журналы «Новый мир», «Знамя», «Дружба народов».
В 2001—2003 работала в Москве в должности руководителя культурных программ Еврейского агентства (Сохнут).
В настоящее время проживает в городе Маале-Адумим.
Рубина стала автором трех вариантов «Тотального диктанта», который прошел в 2013 году.
