Liza Lim étudie la composition avec Richard David Hames et Ricardo Formosa à Melbourne et avec Ton de Leeuw à Amsterdam. Après la fin de ses études de musique au Victoria College of the Arts en 1986, elle obtient un doctorat en philosophie de l'University de Queensland et est diplômée de l'Université de Melbourne en 1996.

Elle y donne des conférences sur la composition à partir de 1991. Par ailleurs, elle est invitée comme conférencière à l'Université de Californie San Diego et Berkeley, à la Cornell University, au Getty Research Institute, dans la plupart des universités australiennes et au festival Agora de l'Ircam. En 1998, elle enseigne à Darmstadt. En 2012, elle est nommée membre de l'Akademie der Künste der Welt de Cologne et organise le programme musical pour l'ouverture du festival Cutting Edge dans cette même ville, autour du sujet de la circoncision. De 2008 à 2017, Liza Lim est professeur de composition et directrice du CeReNeM (Centre for Research in New Music) de l'University of Huddersfield, en Grande-Bretagne. Elle est actuellement professeur de composition et titulaire de la première chaire Sculthorpe de musique australienne au Conservatoire de musique de Sydney, où elle dirige le programme « Composing Women ».

Parmi les commandes qu'elle reçoit, nombreuses sont celles nées de son association avec l'ensemble australien ELISION pour lequel elle écrit, entre autres, l'opéra de chambre The Oresteia (1991-1993) et l'« opéra de rue rituel chinois » Moon Spirit Feasting (1997-1999). En Europe, dès 1996, un concert-portrait lui est consacré par Radio Bremen et par l'Ensemble für neue Musik Zürich en juillet 1997. Elle collabore fréquemment avec l'Ensemble intercontemporain, qui lui commande des pièces en 1992 – Li Shang Yin –, 1999, 2000 – Machine for Contacting the Dead –, 2005, l'orchestre de la radio bavaroise en 2006, 2008, 2009 –  Pearl, Ochre, Hair String –, l'Ensemble für neue Musik Zürich. En 2004, le Los Angeles Philharmonic lui commande une œuvre pour orchestre Ecstatic Architecture, pour l'inauguration du Walt Disney Concert Hall, réalisé par Frank Gehry. Elle est compositrice en résidence au Sydney Symphony Orchestra en 2005-2006, pour lequel elle compose Immer Fliessender, Flying Banner et The Compass. En 2007, elle est invitée pour une résidence au DAAD de Berlin. En 2021-2022, elle est compositrice en résidence au Wissenschaftskolleg zu Berlin.

Sa musique est programmée dans les plus importants festivals : Maerzmusik Berliner Festspiele 2008, la Biennale de Venise  en 2007, le Festival d'Automne à Paris – In the Shadow’s Light (2004), The Quickening (2005), Mother Tongue (2005) –, les festivals de Salzbourg – Songs Found in Dream, créé par le Klangforum Wien en 2005 –, Lucerne et Donaueschingen – The Guest, pour flûte à bec et orchestre (2010). L'orchestre de la SWR allemande et les festivals australiens de Melbourne et Brisbane s'associent pour lui commander l'opéra The Navigator, créé en 2008 et repris à Moscou et à Paris en 2009. L'Opéra de Cologne et l'ensemble Musikfabrik lui commande Tree of Codes, opéra pour solistes, ensemble et électronique créé au Staatenhaus de Cologne en 2016.

Liza Lim reçoit pour ses œuvres le Paul Lowin Award, le prix de la Fondation Fromm, de la Fondation Ian Potter pour Ochred String (2008) et de l'Australia Council Fellowships. Elle est membre fondatrice de l'Academy of the Arts of the World de Cologne (2012-2016). En 2022, elle est élue membre de l'Akademie der Künste de Berlin.

Sa pensée créatrice est modelée par l'expérience de la transformation extatique et l'exploration interculturelle. Elle puise ses sources dans les musiques rituelles, l'esthétique des cultures aborigènes en Australie et en Asie, et s'inspire du théâtre chinois –Moon Spirit Feasting. Culture traditionnelle et abstraction moderniste se tissent dans ses partitions. Lim collabore avec des musiciens traditionnels : Koto, pour koto et ensemble (1993), The Quickening, pour soprano et qin (2004-2005), The Compass, pour flûte, didgeridoo et orchestre (2005-2006), Sonorous Bodies, pour koto avec voix (1999), Philtre, pour hardanger fiddle solo (1998), How Forests Think, pour sheng et ensemble (2015-2016). Elle écrit aussi pour des instruments anciens The Long Forgetting, pour flûte à bec Ganassi ténor (2007), les mêlant aux instruments traditionnels dans The Navigator.

Elle compose pour des installations, collaborant avec les artistes plastiques, Domenico De Clario – Bar-do'i-thos-grol (1994-1995) –, Judith Wright – Sonorous Bodies –, Judy Watson – Glasshouse Mountains (2005, Queensland Music Festival).