1984年5月1日，李娜出生于安徽合肥，父母都是运动员。李娜一开始学的并不是跳水，而是技巧运动。技巧练到9岁，当时摆在李娜面前有三条路可以选择：继续上学，或者改练体操，第三就是去练跳水。那时候李娜刚在电视上看了1992年巴塞罗那奥运会跳水比赛，想都没想就选了跳水。1993年，李娜自己孤身一人来到北京，进入北京队开始了跳水生涯。

同年在世界杯女子10米跳台比赛中获得单人、双人冠军。2001年11月15日，李娜在九运会跳水比赛女子十米跳台决赛第三跳时得到全场惟一的两个10分夺冠。2002年5月29日，国际跳水公开赛暨第八届国际游联跳水系列大奖赛女子10米跳台决赛中，李娜与孙娜以307.17分的成绩夺冠。之后李娜在十米跳台单人赛中获得冠军。2002年08月30日，天津举行全国跳水锦标赛中，李娜在决赛中以542.82 分的成绩位居女子10米跳台榜首。2002年9月7日，李娜在第5届世界跳水大奖赛总决赛夺得女子10米台冠军。2003年，世界游泳锦标赛跳水女子单人10米台比赛李娜获得季军。同年在韩国大邱举行的第22届世界大学生运动会中，李娜获跳水女子10米跳台冠军。2004年，李娜退出国家跳水队，2005年十运会后正式退役。