Вера Игнатьевна Мухина родилась 19 июня (1 июля) 1889 года в Риге Лифляндской губернии Российской империи в семье известного коммерсанта и мецената Игнатия Кузьмича Мухина. Родительский дом в Риге сохранился — улица Тургенева, дом . Родители относились к купеческому сословию, предки Мухиной жили в Риге после Отечественной войны 1812 года. Семья была состоятельная: в 1937 году у Веры Игнатьевны открылось наследство от деда в 4 миллиона латов.

Детские и девические годы (1892—1904) провела в Феодосии, куда увёз её отец, опасавшийся за здоровье дочери (Вере было два года, когда от туберкулёза умерла её мать)[4]. В Феодосии будущая художница получила первые уроки рисунка и живописи. Здесь она жила до 1904 года, когда умер её отец. Веру и её старшую сестру Марию приютили дяди и тёти, жившие в Курске, где Вера с отличием окончила гимназию. Затем обе девушки переехали в Москву и поселились на Пречистенском бульваре.

В Москве Вера Мухина училась живописи в студиях К. Ф. Юона, И. О. Дудина и И. И. Машкова.

На Рождество 1912 года, когда Вера Мухина находилась в дядином имении в Смоленской губернии, с ней произошёл несчастный случай: во время катания с горы на санках она врезалась в дерево, сучок которого отрезал ей нос. Нос пришили в смоленской больнице, но шрамы (несмотря на восемь последующих пластических операций) остались на лице Веры Мухиной на всю жизнь. К тому же лицо девушки, восстановленное французскими хирургами, стало другим: по-мужски большим, грубоватым и очень волевым. После этого о балах, которые так любила Вера, пришлось забыть.

В 1912—1914 годах жила в Париже, где училась в частной студии Коларосси и при этом посещала Академию Гранд Шомьер, в которой училась у французского скульптора-монументалиста Э. А. Бурделя. Позже путешествовала по Италии, изучая скульптуры и живопись периода Ренессанса.

В Москву Вера Мухина вернулась летом 1914 года, а через две недели началась Первая мировая война. Окончив курсы медсестёр, Вера стала работать в военном госпитале[6]. Здесь она в том же 1914 году познакомилась с молодым военным врачом Алексеем Замковым[5]. В 1918 году Вера Игнатьевна вышла за Алексея Замкова замуж.

После победы в России Октябрьской революции был принят «Ленинский план монументальной пропаганды», в рамках которого скульпторы получали от государства заказы на создание городских монументов. Мухина в 1918 году выполнила проект памятника просветителю и публицисту Н. И. Новикову. Проект получил одобрение Наркомпроса, но макет памятника, выполненный из глины и хранившийся в неотапливаемой мастерской, растрескался от холода, так что проект остался неосуществлённым. Кроме этого, в рамках работы по монументальной пропаганде Мухина создала эскизы скульптур «Освобождённый труд» и «Революция» (1919), а также памятников В. М. Загорскому (1921) и Я. М. Свердлову (также известен как «Пламя революции», 1923).

В 1923 году Вера Мухина вместе с А. А. Экстер оформила павильон газеты «Известия» на первой Всероссийской сельскохозяйственной и кустарно-промышленной выставке в Москве.

В 1925 году совместно с модельером Н. П. Ламановой получила на выставке в Париже гран-при за коллекцию элегантной женской одежды, изготовленной из дешёвых грубых материалов — ткацкого сукна, бязи, холста и бумазеи, шляпы — из рогожи, пояса были оформлены крашенным горохом, а пуговицы выточены из дерева. Платья украшал оригинальный орнамент, включая придуманный Мухиной «петушиный узор».

В 1926—1927 гг. В. И. Мухина преподавала в классе лепки Художественно-промышленного техникума при музее игрушки, в 1927—1930 гг. года — в Высшем художественно-техническом институте (ВХУТЕИН).

В 1927 году созданная Мухиной скульптура «Крестьянка» была удостоена 1-й премии на выставке, посвящённой 10-летию Октября; позднее скульптура была куплена музеем Триеста, а после второй мировой войны перешла в собственность музея Ватикана в Риме.