Буланже е роден в Париж през 1887 г. в музикално семейство. Баща й е композитор и диригент, а майка й е пианистка. Надя проявява музикален талант в ранна възраст и започва да учи пиано и композиция в Парижката консерватория. Тя печели няколко награди и награди по време на престоя си в консерваторията, а след дипломирането си започва да преподава частно.
През 20-те години на миналия век Буланже открива собствено музикално училище в Париж, École Normale de Musique de Paris. Училището бързо се превръща в едно от най-престижните музикални училища в света, а Буланже привлича ученици от цял свят. Тя преподава широка гама от предмети, включително хармония, контрапункт, оркестрация и композиция.
Буланже беше взискателен учител, но също така много подкрепяше учениците си. Тя ги насърчи да развият свои собствени уникални стилове и им помогна да изпълняват и публикуват музиката си. Много от нейните ученици стават успешни композитори, диригенти и изпълнители.
Буланже продължава да преподава до смъртта си през 1979 г. Тя е много уважавана и влиятелна фигура в света на музиката и нейното наследство продължава да живее чрез нейните ученици и тяхната музика.