Ольга Россини окончила Пермское музыкальное училище по специальностям «хоровое дирижирование» и «сольное пение» (1998) и дирижерско-хоровой факультет Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского (2003).
В 2009–2016 гг. – хормейстер в Оперном театре Московской консерватории, в 2018–2020 гг. – хормейстер Театра на Таганке. С 2003 года – артистка хора Московского музыкального театра имени К. С. Станиславского и Вл. И. Немировича-Данченко.
С 2013 года – солистка вокального ансамбля N’Caged, в составе которого сотрудничает с композиторами Дмитрием Курляндским, Борисом Филановским, Алексеем Сысоевым, Владимиром Ранневым, Антоном Батаговым, Алексеем Айги, Олегом Крохалевым, Олегом Гудачёвым, Владимиром Горлинским, Екатериной Хмелевской, Ольгой Раевой.
С 2015 года принимает участие в постановках Электротеатра Станиславский: оперном сериале «Сверлийцы» (композиторы – Дмитрий Курляндский, Борис Филановский, Алексей Сюмак, Сергей Невский, Алексей Сысоев, Владимир Раннев), опере «Проза» Владимира Раннева (спектакль – пятикратный номинант российской национальной премии «Золотая маска» и лауреат премии Casta Diva), опере «Книга Серафима» Александра Белоусова, оперном сериале «Нонсенсорики Дримса» (композиторы – Дарья Звездина, Александр Белоусов, Владимир Горлинский, Кирилл Широков), спектакле «Пиноккио. Лес» (композитор – Дмитрий Курляндский).
В 2021 году выдвинута на соискание российской национальной премии «Золотая маска» в номинации «Опера/Лучшая женская роль» за партию Тэль Поющей («Книга Серафима»).