Anna Vinnitskaya nasceu em 1983 em Novorossijsk, Rússia, numa família de músicos. Começou suas aulas de piano aos seis anos de idade e tocou seu primeiro recital solo aos nove. Em 1995, sua família mudou-se para Rostov-on-Don, onde estudou com Sergej Ossipenko no Conservatório Sergej-Williams. Em 2001, Anna foi estudar na Academia de Música e Teatro de Hamburgo (Alemanha), primeiro com Ralf Nattkemper e a posteriormente com Evgeni Koroliov.
Em 2007, Anna Vinnitskaya ganhou o Concurso Internacional de Música Rainha Elisabeth, em Bruxelas. Dentre os vários prêmios e concursos que venceu, está o 44º Prêmio Jaén de Piano, na Espanha, o 7º Concurso Internacional de Piano Mauro Paolo Monopoli, na Itália, bem como
o 3º Concurso Internacional da Juventude, na Rússia. Além disso, Anna Vinnitskaya foi laureada, em 2005, pelo Concurso Busoni e pelo Rina Salo Gallo (ambos na Itália) em 2000.
Anna Vinnitskaya apresentou-se no Festival de Verbier, na Suíça, em 2007. Como solista, tocou na Rússia, França, Itália, Espanha, Bélgica, Luxemburgo, Noruega, Escócia e Alemanha. Na temporada 2007/2008 estreou na China, Japão, Países Baixos, Áustria, Letônia, Eslováquia e no Líbano. Apresenta-se como solista com diversas orquestras, incluindo as filarmônicas de Luxemburgo e Liège, as sinfônicas de Moscou, Dortmund, Milão e Madri, a Orquestra Nacional da Bélgica, a Royal Câmara Orquestra Valônia e a Academia Mahler. Tocou sob a regência de maestros como Emmanuel Krivine, Gilbert Varga, Jürgen Kussmal, Paul Goodwin, Dimitri Yablonski, Pietari Inkanen, Paul MacAlindin, Marius Bazu e Pascal Rophé.