Irena Poniatowska urodziła się 5 lipca 1933 roku w Górze Kalwarii. W latach 1957-1962 studiowała muzykologię na Uniwersytecie Warszawskim. Od roku 1965 jest etatowo związana z Instytutem Muzykologii UW, w którym przeszła przez wszystkie etapy kariery uniwersyteckiej: asystenta (1968), adiunkta (1970), docenta (1984), profesora nadzwyczajnego (1991) i profesora zwyczajnego (1996). W roku 1970 uzyskała stopień doktora na podstawie pracy Faktura fortepianowa Beethovena pisanej pod kierunkiem prof. Józefa Michała Chomińskiego. W roku 1983 ukończyła przewód habilitacyjny na podstawie rozprawy Muzyka fortepianowa i pianistyka w wieku XIX. W latach 1974-79 pełniła funkcję wicedyrektora, zaś w latach 1988-2003 kierowała Zakładem Powszechnej Historii Muzyki Instytutu Muzykologii UW. W latach 1986-1990 była też prodziekanem ds. studenckich Wydziału Historycznego UW, a w latach 1993-1999 prodziekanem ds. finansowych i badań naukowych.

W trakcie swojej czterdziestoletniej pracy dydaktycznej w Instytucie Muzykologii UW prof. Irena Poniatowska prowadziła wykłady, ćwiczenia, konwersatoria i seminaria z różnych zakresów historii muzyki od baroku do XX wieku. Pod jej kierunkiem powstały 73 prace magisterskie i 8 prac doktorskich. Jest autorką 30 recenzji prac na stopnie i tytuły naukowe oraz kwalifikacje II stopnia w szkolnictwie artystycznym. W roku akademickim 1993/94 była również kontraktowym profesorem Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu. Gościnnie prowadziła szereg wykładów na innych polskich uniwersytetach, akademiach muzycznych (m.in. na studium podyplomowym Akademii Muzycznej im. Fryderyka Chopina w Warszawie), w licznych towarzystwach naukowych, na Uniwersytecie III wieku, kursach Krajowego Funduszu na Rzecz Dzieci Szczególnie Uzdolnionych, za granicą m.in. w Moguncji, Paryżu (Sorbona), la Châtre, Kijowie, New Delhi.

Od 2001 roku przewodniczy Radzie Programowej Narodowego Instytutu Fryderyka Chopina w Warszawie. 

W dorobku naukowym prof. Ireny Poniatowskiej znajduje się szereg książek, w tym:

• Faktura fortepianowa Beethovena (Warszawa 1972)
• Kronika wydarzeń muzycznych w Polsce w latach 1945-1972 (Kraków 1974)
• Muzyka fortepianowa i pianistyka w wieku XIX Warszawa (1991)
• Historia i interpretacja muzyki. Z badań nad muzyką od XVII do XIX wieku (Kraków 1993)
• Słownik szkolny – muzyka (Warszawa 1991)

Ponadto ponad sto artykułów naukowych publikowanych w najważniejszych periodykach muzycznych w Polsce i za granicą, wielkie hasła-artykuły w encyklopediach muzycznych (m.in. Beethoven i Mozart - oba o objętości ponad 120 stron maszynopisu - w Encyklopedii Muzycznej PWM), a także liczne recenzje, artykuły popularyzatorskiej i sprawozdania.

Prof. Irena Poniatowska jest redaktorem, bądź współredaktorem szeregu cyklicznych wydawnictw muzykologicznych, w tym m.in. studiów Chopin w kręgu przyjaciół (ukazało się 5 tomów, szósty w przygotowaniu), Prace Zakładu Powszechnej Historii Muzyki Instytutu Muzykologii UW (ukazało się 6 zeszytów), interdyscyplinarny półrocznik "Barok", wydawany przez Uniwersytet Warszawski od 1994 roku.

W latach 1962-1972 współpracowała jako redaktor z Polskim Wydawnictwem Naukowym, w latach 1972-1991 była kierownikiem działu "Kompozytorzy XIX wieku" Encyklopedii Muzycznej PWM. W latach 1982-1992 była też członkiem Komitetu Redakcyjnego serii Muzyka polska w dokumentacjach i interpretacjach. Od roku 1999 należy do Komitetu Redakcyjnego rocznika Międzynarodowej Federacji Towarzystw Chopinowskich "Chopin in the World". Współpracuje z wielkimi światowymi encyklopediami muzycznymi, m.in. niemiecką Die Musik in Geschichte und Gegenwart oraz angielską The New Grove Dictionary of Music and Musicians.

Z jej najważniejszych dokonań edytorskich wymienić należy m.in. redakcję edycji krytycznej Maria Szymanowska, 25 Mazurkas (Hildegard Publishing Company, USA 1993), faksymilowe wydanie autografu 24 Preludiów op. 28 F. Chopina ze wstępem w języku polskim, francuskim i angielskim (Biblioteka Narodowa, Warszawa 1999), edycję źródłową I Polonaise brillante op. 4 na skrzypce i fortepian Henryka Wieniawskiego (Towarzystwo Muzyczne im. Henryka Wieniawskiego, Poznań 2000).

W piśmiennictwie naukowym prof. Ireny Poniatowskiej dominują prace poświęcone pianistyce, muzyce fortepianowej w ogóle i Fryderykowi Chopinowi. Pianistyka wydaje się tematem dla Niej szczególnie ważnym, gdyż powraca do niej praktycznie na wszystkich etapach swojej pracy badawczej. Już dysertacja doktorska Faktura fortepianowa Beethovena(opublikowana przez PWN w roku 1972) wyznacza ów dominujący kierunek w całej Jej twórczości naukowej. Książka ta stanowi nie tylko znaczący wkład do badań nad twórczością Ludwiga van Beethovena, ale do teorii faktury fortepianowej w ogóle, gdyż poszerza samo pojęcie faktury o wyznaczniki indywidualnego stylu kompozytorskiego i pozwala traktować fakturę jako współczynnik kształtowania formy utworu decydujący o jakości brzmienia. Przemiany faktury w muzyce fortepianowej Beethovena stały się dla prof. Ireny Poniatowskiej kryterium, które pozwoliło Jej zaproponować nową periodyzację twórczości tego kompozytora (ostatecznie przedstawioną w haśle Beethoven, Ludwig van w I tomie Encyklopedii Muzycznej PWM). Przez wskazanie środków fakturalnych wykorzystanych przez Beethovena w jego muzyce fortepianowej i ich powiązanie z innymi elementami dzieła muzycznego Irena Poniatowska zaproponowała znaczące poszerzenie zakresu prezentowanych analiz muzycznych, co należy uznać za istotny wkład Autorki do dalszych badań nad historią pianistyki w ogóle.

Kontynuację badań nad muzyką fortepianową metodami zapoczątkowanymi w pracy Faktura fortepianowa Beethovena stanowi niewątpliwie rozprawa Muzyka fortepianowa i pianistyka w wieku XIX (Warszawa 1991) uhonorowana Nagrodą Ministra Edukacji Narodowej w roku 1992. Twórczość fortepianowa XIX wieku została tu zaprezentowana w szeroko zakrojonej perspektywie rozwoju samego instrumentu (co pozwoliło nakreślić uwarunkowania realnego brzmienia fortepianowego w XIX wieku), techniki pianistycznej (ujętej w kontekście prac teoretycznych, przede wszystkim przez analizę najważniejszych w epoce szkół gry fortepianowej), estetyki romantycznej oraz społecznego oddziaływania pianistyki (z rozbudowanym wątkiem muzyki salonowej i "trywialnej") i rozwoju form muzycznych.

W kontekście badań nad problemami wirtuozerii i pianistyki XIX wieku szczególnego znaczenia nabierają rozważania prof. Poniatowskiej na temat relacji między Chopinem a Franciszkiem Lisztem, co doprowadziło m.in. do reedycji słynnej książki Liszta Chopin z 1852 roku (Paryż 1990), poprzedzonej obszernym wstępem Jej autorstwa (współautorstwo z Marią Poniatowską). Prace poświęcone Johannowi N. Hummlowi, Muzio Clementiemu, Marii Szymanowskiej, Teodorowi Leszetyckiemu, Ignacemu J. Paderewskiemu, Clarze Wieck, Robertowi Schumannowi, Antoniemu Kątskiemu i innym znaczącym postaciom pianistyki polskiej i światowej dopełniają obrazu znaczenia badań nad tą dziedziną w twórczości naukowej Ireny Poniatowskiej. Jej publikacje i wystąpienia z tego zakresu cieszą się międzynarodowym zainteresowaniem, znajdują też kontynuację w pracach Jej uczniów. Podkreślenia wymaga fakt, że badania te – na co prof. Poniatowska zawsze kładzie wielki nacisk – inspirowane były u swoich początków koncepcją "realnego brzmienia" sformułowaną przez Józefa Michała Chomińskiego.

Szeroki zakres zainteresowań naukowych prof. Poniatowskiej – wychodzący daleko poza przeważające w Jej publikacjach problemy pianistyki – wydaje się zresztą swoistą kontynuacją "szkoły" Józefa M. Chomińskiego. Irena Poniatowska podejmuje zatem w swoich innych pracach problemy metodologiczne, teoretyczne, a tematami które niczym swoiste dominanty pojawiają się w kolejnych tytułach Jej dzieł są: historyzm – inspirowany koncepcją historyzmu Carla Dahlhausa, Waltera Wiory i innych muzykologów niemieckich, problemy historyczne (od baroku po współczesność), narodowość i tradycja czy recepcja dzieła muzycznego. To ostatnie zagadnienie prof. Poniatowska ujmuje zawsze w szerokiej perspektywie interdyscyplinarnej (historycznej i społecznej). Problem ten egzemplifikowany jest w pracach Ireny Poniatowskiej na przykładach Chopina, Beethovena, J.S. Bacha, Schuberta, Spohra i in.

Prace prof. Poniatowskiej cechuje niezwykła otwartość na rozwój i przemiany stylu i metod muzykologii światowej, m.in. semiotyki Tarastiego. W przygotowaniu: przemiany świadomości formy muzycznej w kontekście koncepcji oralności i piśmienności Waltera Onga (jezuita amerykański), kontinuum czasowe (ciągłość a periodyzacja – periodyzacja przerywa się ciągłość – dyskusja ze Strohmem, Begerem i periodyzacja historii muzyki – referat na Early Music.