Полина Осетинская начала играть на фортепиано с пяти лет, в шесть дала свой первый сольный концерт в зале Вильнюсской филармонии. Год спустя состоялся дебют пианистки с Литовским камерным оркестром под управлением Саулюса Сондецкиса. Окончила школу-лицей при Санкт-Петербургской консерватории, затем Санкт-Петербургскую государственную консерваторию имени Н. А. Римского-Корсакова (класс Марины Вольф) и ассистентуру-стажировку Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского (класс профессора Веры Горностаевой).
Выступала с ведущими камерными и симфоническими коллективами (такими как musicAeterna, оркестр Мариинского театра, ГСО Республики Татарстан, ЗКР Симфонический оркестр Санкт-Петербургской филармонии, Госоркестр России имени Е. Ф. Светланова, Токийский филармонический оркестр и другие) под управлением Теодора Курентзиса, Лорана Петижерара, Василия Синайского, Андрея Борейко, Герда Альбрехта, Ян-Паскаля Тортелье, Томаса Зандерлинга, Тугана Сохиева, Александра Сладковского.
Концертировала в нью-йоркском Карнеги-холле, венском Музикферайне, лондонском Барбикан-центре, римском Театро Арджентина, многих других крупнейших залах России, Германии, Польши, Израиля. Участвовала в фестивалях Du Wallonie, Mainly Mozart, Chopin Festival, «Декабрьские вечера», Crescendo, «Звезды на Байкале» (Иркутск), «Территория», Левитановском фестивале (Плёс), «Звезды белых ночей», Дягилевском фестивале в Перми и других музыкальных форумах в России, Европе и Америке.
Лауреат молодежной премии «Триумф». В 2008 году издала автобиографическую книгу «Прощай, грусть!», ставшую бестселлером (готовится к переизданию). Приверженец и популяризатор творчества композиторов-современников поставангардного направления: Валентина Сильвестрова, Леонида Десятникова, Владимира Мартынова, Георгса Пелециса, Павла Карманова. Записи пианистки выпускают фирмы Sony Music, Naxos, Bel Air, Quartz, «Мелодия».
В числе наиболее значительных событий сезона 2020/21 – премьеры музыкальных спектаклей «Я – жена гения» и «Дягилев. Последние дни» (в последнем Полина Осетинская дебютировала в качестве драматической актрисы в роли Миси Серт). Среди предстоящих ангажементов – выступления на российских и международных фестивалях с сольными и камерными программами, а также концерты с оркестрами.
