Лидия Антонова родилась 15 мая 1950 года в поселке Красково Люберецкого района Московской области. Окончила Московский областной педагогический институт имени Н.К. Крупской, долгое время работала в школе, а затем возглавила Люберецкий горком профсоюза работников народного образования и науки. Является депутатом Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации.
Лидия Николаевна стала инициатором создания первой в России действующей региональной программы развития образования. Она также известна как организатор системы церковно-школьного взаимодействия в Московской области.
Именно благодаря ее усилиям создана единая региональная образовательная сеть повышения квалификации работников образования, основана «Академия социального управления», реформирована сеть организаций профессионального образования Московской области, установлены именные стипендии Губернатора Московской области для детей и подростков, проявивших выдающиеся успехи в науках, искусствах, спорте.
В 2016 году постановлением Губернатора региона ей присвоено звание «Почетный гражданин Московской области».
