Актриса театра, кино и телевидения Галина Леонидовна Петрова родилась 22 декабря 1956 г. в Тамбове. Уже в детстве она стала проявлять интерес к театральному искусству. Сначала участвовала в постановках школьного литературного кружка, затем сменила несколько драматических кружков и студий, в старших классах занималась в Театре юношеского творчества при областном Дворце пионеров и школьников под руководством опытнейшего педагога В. А. Товмы. Яркий комедийный талант будущей артистки был заметен сразу, однако именно Вера Александровна сумела разглядеть в её даровании не только сатирические и юмористические, но и драматические и лирические оттенки. Поступить в Государственный институт театрального искусства (ГИТИС, ныне РАТИ) Галине удалось со второй попытки, а в промежутке между окончанием школы и началом учёбы в вузе она год служила костюмером в Тамбовском областном драматическом театре (1974–1975). Знаменитый советский режиссёр и актёр, руководитель курса Андрей Алексеевич Попов ещё на вступительных экзаменах оценил её творческий потенциал и «не пожалел, что взял Галю Петрову». В Московском драматическом театре им. К. С. Станиславского особенно запомнилась её студенческая работа — немая корова из спектакля «Брысь, костлявая, брысь» по пьесе С. Шальтяниса (1978).
После получения диплома, в 1979 г., актрису пригласили в труппу Московского театра «Современник», на сцене которого она уже в течение нескольких десятилетий играет разнохарактерные и разноплановые роли в спектаклях по произведениям классиков мировой литературы и популярных отечественных и зарубежных авторов. Среди них Марья Антоновна («Ревизор» Н. В. Гоголя); Ольга («Три сестры» А. П. Чехова); миссис Пейдж («Виндзорские насмешницы» У. Шекспира); миссис Пирс («Пигмалион» Б. Шоу); Анна Большая («Крутой маршрут» Е. С. Гинзбург); Нина Реут («Аномалия» А. М. Галина); Элисия («Селестина» Н. В. Коляды); Нина («Мы едем, едем, едем...» Н. В. Коляды); Воин («Мамапапасынсобака» Б. Срблянович) и т. д. У артистки богатый опыт работы и в других столичных театрах, в том числе в антрепризе. В Московском художественном театре им. А. П. Чехова её увидели в образе Явдохи («Старосветские помещики» по пьесе Н. В. Коляды по мотивам повести Н. В. Гоголя); в Театре Антона Чехова она была и Шарлоттой Ивановной («Вишнёвый сад» А. П. Чехова), и Жаклин («Всё как у людей» М. Камолетти); в «Театральном товариществе — 814» — Мариной Медяникиной («Кухня» М. И. Курочкина), а в VIP-театре — Надей («Отдайтесь гипнотизёру» В. В. Сигарёва).
В кино- и телефильмах Галине Петровой предлагали чаще всего сначала роли подружек, а затем мам, тётушек, жён и соседок главных героев («Спасатель»; «Полуденный вор»; «Где находится нофелет?»; «Сукины дети»; «Глаза»; «Орёл и решка»; «Вор»; «Свадьба»; «Водитель для Веры»; «Вдовий пароход» и др.). Были и международные проекты, такие как авантюрная комедия «Дежа вю» (СССР–Польша), в которой актриса сыграла активистку Клару Ивановну Глушко, весьма неординарную личность «с папиросой и улыбкой в тридцать два зуба». Востребованность Галины Леонидовны в настоящее время, в «эпоху отечественных телесериалов», основана прежде всего на широчайшем диапазоне её профессиональных возможностей, позволяющих ей не только перевоплощаться в самых разных по возрасту, характеру, образованию и социальному статусу персонажей, но и почти мгновенно переходить от яркой эксцентрики к подлинному драматизму выражения чувств («Next-2,-3»; «Не родись красивой...»; «Большие девочки»; «Воронины»; «Крем»; «Фурцева. Легенда о Екатерине»; «Однолюбы»; «Братья по обмену»; «Между нами девочками»; «Линия Марты»; «Орлова и Александров» и др.).
Создаваемые Г. Л. Петровой художественные образы отличаются глубиной, многогранностью и тщательностью изображения характеров и судеб как главных героев, так и эпизодических персонажей. Для актрисы не существует маленьких или проходных ролей, её работы неизменно запоминаются зрителями, поскольку она настолько органична и естественна в каждой роли, что многие отождествляют артистку с тем или иным её персонажем, что свидетельствует не только о популярности, но и об уникальном актёрском таланте и высоком уровне профессионального мастерства.
В 1997 г. Указом Президента Российской Федерации Б. Н. Ельцина «за заслуги в области искусства» Галине Леонидовне Петровой было присвоено почётное звание «Заслуженный артист Российской Федерации».