Perrine Leblanc est née à Montréal. Elle est diplômée en lettres de l'Université Laval et de l'Université de Montréal. Elle a exercé les métiers de correctrice et d'éditrice, notamment chez Leméac et VLB éditeur, avant de faire paraître en 2010 son premier roman, L'homme blanc (Le Quartanier), publié l'année suivante dans la collection Blanche des éditions Gallimard sous le titre Kolia, puis en traduction anglaise en 2013. Elle a reçu pour ce livre le Grand prix du livre de Montréal et le prix littéraire du Gouverneur général du Canada. L'homme blanc figure parmi les vingt meilleurs romans québécois publiés entre 2000 et 2020 selon la revue L'inconvénient.

Son deuxième roman, Malabourg, finaliste du prix Françoise-Sagan, a paru chez Gallimard au printemps 2014. La traduction anglaise de Malabourg, The Lake, publiée par House of Anansi Press en 2015, a été finaliste du prix littéraire du Gouverneur général du Canada dans la catégorie Traductions.

Gens du Nord, son troisième roman, sortira chez Gallimard au cours du premier trimestre de 2022. 

Elle a par ailleurs publié divers textes dans des magazines et des journaux importants au Québec et en France. Elle intervient à l'occasion dans certaines émissions culturelles à Radio-Canada. La reine Maeve (récit illustré par Geneviève Godbout) est en préparation, de même qu'un quatrième roman, Fata Morgana.