Леа Гольдберг родилась в 1911 году в Кенигсберге (ныне Калининград). Раннее детство провела в России. В семилетнем возрасте переехала с семьей в Ковно, где училась в ивритской гимназии. В 1926 году Гольдберг впервые опубликовала свои стихи (газета «Хед Лита»), а в 1928 поступила в университет. С 1931 года слушала лекции по семитским языкам и философии в Берлинском университете, в 1932–33 годах — в Боннском университете, который окончила со степенью доктора философии и в 1935 году уехала в Израиль. Жила главным образом в Тель-Авиве. Примкнула к литературной группе модернистов «Яхдав», которую возглавлял А Шлёнский, оказавший Гольдберг помощь в подготовке к изданию первого сборника ее стихов «Таб‘от ашан» («Кольца дыма», 1935). В 1938–39 годах стихотворения Гольдберг печатались в еженедельнике этой группы «Турим», основанном Шлёнским.
Гольдберг выступала как театральный критик в газете «Давар» (1936–42) и «Мишмар» (1943–48), с 1949 года — литературный консультант театра «Хабима». С 1952 года до конца жизни возглавляла в Еврейском университете созданное ею отделение сравнительного литературоведения (с 1963 года — адъюнкт-профессор). Была член-корреспондентом Академии языка иврит (с 1959).
Поэтические произведения Гольдберг, составляющие основную часть ее многогранного творчества, написаны в стилевой манере, которая сложилась в среде молодых еврейских поэтов подмандатной Палестины. Язык ее произведений, несмотря на его смысловую символику, несложен и доступен. Ее образы, ритмы и рифмы, на первый взгляд обыденные, поражают необычайной свежестью. Поздняя поэзия Гольдберг приобретает еще большую простоту и прозрачность, что вызвано стремлением поэтессы к прямому и непринужденному выражению лирического переживания. В отличие от большинства своих современников, Гольдберг не писала стихов на злободневные сюжеты и редко касалась еврейских тем. Лишь в годы Катастрофы европейского еврейства она выразила свои чувства в произведении, посвященном еврейской тематике — «Ми-бейти ха-яшан» («Из моего старого дома», 1944). Тяготея прежде всего к полноте художественного самовыражения, Гольдберг писала о детстве, природе, любви (большей частью безнадежной и несбыточной), об увядании и смерти. К выдающимся стихотворным произведениям Гольдберг относится цикл «Ми-ширей ха-нахал» («Из песен ручейка») в сборнике «Ал ха-приха» («Пора цветения», 1948). В нем явления природы (река, камень, луна, трава) служат символами чувств и мыслей, волнующих художника. Одним из лучших пейзажно-философских произведений поэтессы стала поэма «Бе-харей Иерушалаим» («В горах Иерусалима»), включенная в сборник «Барак ба-бокер» («Молния на заре», 1956). Вершина поэтического мастерства Гольдберг — цикл сонетов «Ахавата шел Тереза ди Мон» («Любовь Терезы дю Мён») из того же сборника. Безупречные по форме сонеты написаны от имени стареющей аристократки 17 века и посвящены невысказанной любви к молодому воспитателю ее детей. Живость и простота языка, занимательность и искрящийся юмор отличают стихи и рассказы Гольдберг для самых маленьких, пользующиеся большой любовью израильских детей.
Два самых крупных прозаических произведения Гольдберг «Михтавим ми-неси‘а медума» («Письма из мнимого путешествия», 1937) и «Ве-ху ха-ор» («И он тот светоч», 1946) в основе своей автобиографичны. Первое из них, связанное со сравнительно поздним периодом жизни автора, является своеобразной интерпретацией элитарных взглядов Гольдберг на искусство. Действие второго происходит в Литве. Его героиня — легко ранимая студентка, утверждающая свою индивидуальность в борьбе с постоянным чувством внутренней неуверенности, которое внушает ей психическая неполноценность ее ближайших родственников.
Гольдберг была широко эрудирована в европейской литературе, но свою исследовательскую работу связала главным образом с русской классикой. Ею написаны монография «Ахдут ха-адам ве-ха-иекум би-иецират Толстой» («Единство человека и мироздания в творчестве Толстого», 1959) и сборник статей о Пушкине, Лермонтове, Гоголе, Тургеневе, Герцене и Чехове под общим названием «Ха-сифрут ха-русит ба-меа ха-тша эсре» («Русская литература 19 века», 1968). Теории поэзии, проблемам метрики, рифмы и символа посвящена книга Гольдберг «Хамиша праким би-иесодот ха-шира» («Пять глав об основах стихосложения», 1957).
