Венера Гимадиева окончила Казанское музыкальное училище имени И. В. Аухадеева (2003) и Санкт-Петербургскую государственную консерваторию имени Н. А. Римского-Корсакова (2009, класс доцента Светланы Горенковой). Принимала участие в мастер-классах известных педагогов, среди которых Джордж Дарден, Дайана Зола, Глория Гвида Борелли, Ирина Богачёва, Светлана Нестеренко.
Лауреат Международного конкурса молодых оперных певцов имени Н. А. Римского-Корсакова в Санкт-Петербурге (2008, III премия) и Международного Шаляпинского конкурса «Голоса над Плёсом» (2010, I премия), дипломантка Международного конкурса Competizione dell’Opera в Дрездене (2009).
В 2008 году Венера Гимадиева стала солисткой театра «Санктъ-Петербургъ Опера», где выступала в операх «Лючия ди Ламмермур» и «Колокольчик» Доницетти (Лючия и Серафина), «Риголетто» Верди (Джильда), «Поругание Лукреции» Бриттена (Люция), «Сестра Анджелика» Пуччини (Сестра Дженовьева). Как приглашенная солистка сотрудничала с Татарским академическим государственным театром оперы и балета имени Мусы Джалиля в Казани.
В 2009–2011 гг. – артистка Молодежной оперной программы Большого театра России, в 2011–2017 гг. – солистка оперной труппы, в настоящее время – приглашенная солистка ГАБТа. Дебютировала в Большом в партии птицы Сирин в опере «Сказание о невидимом граде Китеже и деве Февронии» Римского-Корсакова, затем исполняла на этой сцене партии Снегурочки, Шемаханской царицы и Марфы («Снегурочка», «Золотой петушок» и «Царская невеста» Римского-Корсакова), Ксении («Борис Годунов» Мусоргского), Виолетты («Травиата» Верди), Амины («Сомнамбула» Беллини), Норины и Линды («Дон Паскуале» и «Линда ди Шамуни» Доницетти). С 2023 года – солистка Нижегородского государственного академического театра оперы и балета имени А. С. Пушкина.
Выступала с Московским камерным оркестром Musica Viva (дирижер – Александр Рудин), Академическим симфоническим оркестром Московской филармонии (дирижер – Юрий Симонов), Российским национальным оркестром (дирижер – Михаил Плетнёв), Государственным симфоническим оркестром «Новая Россия» (дирижер – Юрий Башмет).
Сотрудничает со многими ведущими театрами Европы и США. Выступала в партии Виолетты («Травиата») в Королевском театре Ковент-Гарден в Лондоне, театре Ла Фениче в Венеции, Земпер-опере в Дрездене, Дойче Опер в Берлине, Гамбургской и Баварской государственной опере, на Глайндборнском фестивале,в Кеннеди-центре в Вашингтоне, зале Голливуд-боул в Лос-Анджелесе и в Большом театре Гонконгского культурного центра; в партии Лючии («Лючия ди Ламмермур») – в Земпер-опере, Цюрихской опере, Королевском театре Мадрида, Гамбургской и Баварской государственной опере; в роли Шемаханской царицы («Золотой петушок») – в Королевском театре де ла Монне в Брюсселе, Королевском театре Мадрида и Опере Санта-Фе; Маргариты Валуа («Гугеноты» Мейербера) в Земпер-опере; в партии Эльвиры («Пуритане» Беллини) – в Королевском театре Мадрида и Венской государственной опере; в ролях Джульетты и Амины («Капулети и Монтекки» и «Сомнамбула» Беллини) – в Дойче Опер и Большом театре.
В 2022 году выступила в партии Нормы в одноименной опере Беллини в амстердамском зале Консертгебау и дрезденской Земпер-опере. В преддверии юбилея Сергея Рахманинова дала сольный концерт в Свердловской филармонии с популярными романсами композитора, приняла участие в концерте к 90-летию со дня рождения Микаэла Таривердиева в зале «Зарядье». Среди ангажементов 2023 года – Реквием Моцарта в «Зарядье», «Дон Жуан» Моцарта (Донна Анна) на Глайндборнском фестивале.
В 2018 году выпущен дебютный сольный альбом Гимадиевой Momento Immobile, в который вошли арии из опер Доницетти, Беллини и Россини (британский лейбл Rubicon Classics, оркестр Халле,дирижер – Джанлука Марчиано).
Венера Гимадиева удостоена Премии Президента Российской Федерации для молодых деятелей культуры (2011), Российской национальной театральной премии «Золотая маска» в номинации «Опера/Женская роль» за партию Амины в опере «Сомнамбула» Беллини в Большом театре (2014) и Международной профессиональной музыкальной премии BraVo (2019).