Надежда Васильевна Румянцева родилась 9 сентября 1930 года в селе Потапово (ныне Гагаринский район Смоленской области).
Надежда Румянцева после школы поступила в Государственный институт театрального искусства имени Луначарского.
Надежда Румянцева в итоге окончила ВГИК, но к тому времени она уже была сложившейся актрисой. Она уже много работала на сцене Центрального детского театра и снялась в фильмах "Навстречу жизни" и "Алёша Птицын вырабьатывает характер". После кинофильма Королева бензоколонки" все маленькие курносые девчонки узнали, что и они могут стать кинозвёздами.
В 1955 году Надежда Румянцева поступила на службу в Театр-студию киноактёра. Через 6 лет она снялась в фильме "Девчата", который принёс ей мировую славу. После "Девчат" снималась ещё в общей сложности в 24 фильмах. Озвучивала несколько киноролей: её голосом говорит Нина в "Кавказской пленнице", Зита и Гита в "Зите и Гите", Мария в "Звуках музыки" и Николь в "Как украсть миллион".
В конце 1960-х годов на длительное время перестала сниматься в кино, поскольку жила за границей, сопровождая в зарубежных командировках своего мужа, дипломата Вилли Вартановича Хштояна (Хштоян работал в Министерстве внешней торговле и был направлен торговым представителем СССР в Малазию, а потом в Египет).
После возвращения в СССР удачно сложилась карьера на ЦТ: каждое воскресное утро телевизионный "Будильник", ведущей которого была Надежда Васильевна, будил тысячи советских мальчишек и девчонок. Принимала участие в озвучивании широкоизвестных в СССР мультфильмов "38 попугаев", "Привет мартышке", "Бабушка удава". Снялась в эпизодических ролях ещё в нескольких кинокартинах, продолжила озвучивать фильмы.
По словам близкой подруги Галины Пешковой, "Румянцева давно отошла от кинематографических дел,… всё время посвящала семье мужу и дочери Карине". В 2006 году Надежда Васильевна снялась в последней в своей жизни телепрограмме "Линия жизни" на канале "Культура".
Народнаяартистка РСФСР (1991).
Надежда Румянцева скончалась в одной из московских клиник, во вторник 8 апреля 2008 года в 21:40 по Московскому времени, в возрасте 77 лет. Рядом с ней всю последнюю неделю находился её супруг Вилли Хштоян.
Актрису похоронили в субботу 12 апреля 2008 года на Армянском кладбище в Москве.