Gabriella Sica è nata a Viterbo e vive a Roma dall'età di dieci anni. Ha compiuto i suoi studi a Roma, dove attualmente insegna letteratura italiana all'università "La Sapienza".
Inizia a pubblicare i suoi testi poetici sulla rivista «Prato pagano» nel 1980 e su l'«Almanacco dello specchio» nel 1983. Nel 1986 pubblica il suo primo libro di poesie, dal titolo La famosa vita. Il suo libro Poesie familiari (Fazi Editore, 2001), riceve il Premio Internazionale di Poesia Camaiore.
A partire dagli anni '80 inizia a svolgere un'intensa attività nell'ambito della poesia contemporanea, aggregando attorno alla rivista «Prato pagano», che dirigerà dal 1980 al 1987, molti poeti della cosiddetta "generazione dell'80" (detta anche della "parola ritrovata"). Lei stessa racconta, nell'introduzione a un libro di Flavia Giacomozzi, Campo di battaglia. Poeti a Roma negli anni ottanta (antologia di «Prato pagano» e «Braci»), come in quegli anni ci sia stata «una postura morale acquisita dai poeti giovani, l'aggiunta di un supplemento di interiorità che rappresentò un modo per ristabilire l'autenticità e la credibilità del fare poesia».
Ha curato antologie poetiche (La parola ritrovata. Ultime tendenze della poesia italiana, Marsilio, 1995) e scritto saggi Scrivere in versi. Metrica e poesia (Pratiche 1996; nuova edizione aggiornata e ampliata, il Saggiatore 2003). Ha realizzato inoltre sei video sui grandi poeti del Novecento (Giuseppe Ungaretti, Eugenio Montale, Pier Paolo Pasolini, Umberto Saba, Sandro Penna e Giorgio Caproni), i cui primi tre sono stati pubblicati in videocassetta da Einaudi (2000 e 2001).
Le poesie di Gabriella Sica, apprezzate fin dall'inizio da Elsa Morante, Attilio Bertolucci e Giovanni Raboni, sono state tradotte in francese, inglese, rumeno e, in particolare, in spagnolo (in alcune antologie di poesia italiana e con il volume No sentirás el ruisenor que llora).
Ha preso parte all'edizione del 2010 degli Incontri internazionali di poesia di Sarajevo.