Bà Nguyễn Thị Thanh Mai sinh năm 1974 tại tỉnh Quảng Ngãi. Bà tốt nghiệp cử nhân Hóa học tại Trường Đại học Tổng hợp Thành phố Hồ Chí Minh (nay là Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh) năm 1996. Bà Nguyễn Thị Thanh Mai nhận bằng tiến sĩ Dược học vào năm 2005; được công nhận chức danh Phó Giáo sư năm 2014, Giáo sư năm 2020; đồng thời được phong danh hiệu Nhà giáo ưu tú năm 2024.

Ngày 12/6/2024, bà Nguyễn Thị Thanh Mai được bổ nhiệm làm Phó Giám đốc Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh./.