Лиляна Павлова е родена на 6 декември 1977 г. в София.

Бакалавър е по "Международни икономически отношения" от УНСС, магистър по "Публична администрация и европейска интеграция" от ВСУ "Черноризец Храбър". Доктор по икономика.
От 2002 г. е хонорован преподавател и лектор в Института по публична администрация и европейска интеграция към Министерския съвет.

Започва кариерата си през септември 1996 г. в Института за развитие на демокрацията. През март 1997 г. става финансов мениджър по Програма ФАР "Програма за обучение на мениджъри". От 2002 г. започва работа като експерт в Министерство на финансите, в дирекция "Национален фонд", а от април 2002 г. до август 2009 г. е началник на отдел в дирекция "Национален фонд" в Министерство на финансите.

През август 2009 г. е назначена за зам.-министър на регионалното развитие и благоустройството. Отговаря за дирекциите, управляващи европейски фондове и програми. 
На 9 септември 2011 г. става регионален министър на мястото на сегашния президент Росен Плевнелиев. Тя е първата жена начело на строителното министерство. След нея и досега има само жени.

Павлова често е атакувана като внучка на партизани, като тя е обяснявала многократно, че се гордее с потеклото си. Дядо й Георги Павлов е бил министър на химическата промишленост преди 1989 г. Баща й Павел Павлов е зам.-ректор на Свободния университет във Варна и основател на специалност "Публична администрация", от която е магистър и Павлова.
 "Аз имам свръхенергия и трябва да я уплътнявам в нещо. Не мога да легна на  един шезлонг и да чета книги. Ще издържа един ден, на втория - нещо трябва да правя. От малка съм такава. От първи клас няма извънкласна работа, с която да не съм се занимавала", казва е споделяла пред медиите Павлова.

Свръхенергията на Павлова едва ли някой би поставил под въпрос. Една от първите й работи като министър беше лично да надзирава почистването на снега (и да лови снежинки още във въздуха - по Б. Б.). Яхна машини за почистване, ряза ленти из цялата страна в компанията на тогавашния премиер Бойко Борисов.
По време на предизборната кампания м. г. тя се запомни освен с яхането на мотор - широко отразено, така и със спасяването на бременна скарида- широко коментирано с недоумение.

На главната страница на сайта на Лиляна Павлова се казва "Постигнахме много, поучихме се от грешките, да спрем популизма".

Омъжена е, има дъщеря София. Владее английски и руски език.

Лиляна Павлова запазва ресора си от предишния кабинет на Борисов - министър на регионалното развитие.