Η Τάνια Γιαννούλη γεννήθηκε στην Αθήνα το 1977. Σπούδασε πιάνο, ανώτερα θεωρητικά και σύνθεση στο Ωδείο Ορφείο Αθηνών και και το Athenaeum. Λόγω του ενδιαφέροντός της στη μίξη των διαφόρων μέσων συχνά συμμετέχει σε δουλειές που συνδυάζουν τη μουσική με οπτικά μέσα, κείμενο και λόγο. Οι συνθέσεις της για θέατρο, κινηματογράφο και βίντεο έχει παιχτεί σε φεστιβάλ, γκαλερί, Μπιενάλε και μουσεία σε ολόκληρο τον κόσμο.

Έχει συνεργαστεί με βραβευμένους καλλιτέχνες του βίντεο όπως ο Istvan Horkay και ο Marcantonio Lunardi. Ήταν ιδρυτικό μέλος των συγκροτημάτων 4+1 και Schema Ensemble.
Μια συνεργασία με τον Πορτογάλο πνευστό και αυτοσχεδιαστή Paulo Chagas οδήγησε στο πρώτο της άλμπουμ, που κυκλοφόρησε από τη νεοζηλανδέζικη Rattle records το 2012.

Από τότε κυκλοφορεί τις ηχογραφήσεις της σε αυτή την εταιρεία, σε δικές της πρωτότυπες συνθέσεις, οι οποίες κινούνται στις παρυφές της τζαζ συνδυάζοντας επιρροές από ποικίλα μουσικά είδη και στιλ. Σε κάθε ηχογράφηση, χρησιμοποιεί και άλλο γκρουπ (το Tania Giannouli Ensemble το 2014, το ντούο με τον Μαορί μουσικό Rob Thorne το 2017, το Tania Giannouli Trio το 2020).

Μεταξύ των φεστιβάλ στα οποία έχει εμφανιστεί είναι το Enjoy Jazz festival, το Jazzfest Berlin και το Festival Internacional de Jazz de Madrid. Τον Αύγουστο του 2016 συμμετείχε σε μια ιδιαίτερα απαιτητική συναυλία με τίτλο "634 λεπτά μέσα στο ηφαίστειο", όπου μαζί με άλλους 14 μουσικούς αυτοσχεδίασαν για περισσότερες από 10 ώρες μέσα στον κρατήρα του ενεργού ηφαιστείου της Νισύρου.

To 2021 η Τάνια Γιαννούλη, μαζί με τον Tigran Hamasyan και τον Shai Maestro προτάθηκε για το διεθνές γερμανικό βραβείο Deutscher Jazzpreis, στην κατηγορία "Piano/Keyboards International".