Проф. дн Лучия Ангелова е родена в София. Завършва специалност „Педагогика“ в Софийския университет „Св. Климент Охридски“. През 1996 г. защитава дисертация по педагогика, свързана с проблемите на възприемането на изкуството от децата и учениците. От 1998 г. е доцент по предучилищна педагогика, като води лекции по педагогика на естетико-художествената култура и дидактика на изобразителното изкуство във Факултета по начална и предучилищна педагогика (сега Факултет по науки за образованието и изкуствата) при Софийския университет. От 2009 г. е професор по теория на възпитанието и дидактика, след като разработва единствената в България единна педагогическа система в детската градина и началното училище по отношение на обучението, възпитанието и диагностиката на изобразително-творческата дейност и изобразителното изкуство. Научните ѝ интереси са свързани с прилагане на нови подходи при разработването на учебници, учебни програми и помагала в началното училище и детската градина. Работи и в областите: теория и основи на изкуството, педагогика на естетико-художествената култура, дидактика на изобразителното изкуство в предучилищна и начална училищна възраст, теория на изобразителната дейност.

Автор е на много учебници и учебни помагала, както и на редица книги и публикации по приложна педагогика, художествена комуникация и медийна грамотност за детската градина и началното училище. По-значимите от тях са: „Детето и светът” (в съавт., 1993), „Детето от предучилищна възраст и изкуството” (1993), „Децата и изкуството” (в съавт., 2005, 2009), „Основи на педагогическата компетентност” (в съавт., 2006), „Kinder, ästhetische Entwicklung, Kunst“ (2007), „Изобразителното изкуство в детската градина и началното училище” (2010), „Теория и методика на изобразителното изкуство” (в съавт., 2014). През 2019 г. защитава дисертационен труд и придобива научната степен „доктор на науките”.