Лиляна Павлова е родена на 6 декември 1977 година. Завършва бакалавърска степен „Международни икономически отношения" в УНСС и получава степен магистър по „Публична администрация и европейска интеграция" от Варненски свободен университет „Черноризец Храбър". Доктор е по икономика. Има следдипломна квалификация "Право" от ИСК при УНСС от 2002 година.
Започва кариерата си през 1997 година като финансов мениджър, Програма ФАР BG 9315 „Програма за обучение на мениджъри", като заема длъжността до 1999 година. В периода 1998-1999 година е офис-мениджър, Програма ФАР, Темпус проект „СМЕ-03051-97 Национален академичен център по мениджмънт и капиталови пазари". През 1999 година е експерт по международни проекти, Институт за следдипломна квалификация към УНСС. В периода от 1999 до 2002 година е експерт в Координационното звено по ИСПА към Министерството на регионалното развитие и благоустройството. През 2002 година става експерт в дирекция „Национален фонд" в Министерството на финансите. След това до 2009 година е началник отдел в дирекция „Национален фонд" в Министерство на финансите (финансово управление, контрол и сертификация на средствата от ЕС). От 2009 година е заместник-министър на регионалното развитие и благоустройството.
На 7 септември 2011 година Павлова бе посочена за министър на регионалното развитие и благоустройството от премиера Бойко Борисов.