Евгения Фабиановна Гнесина родилась в 1870 году в семье городского казённого раввина Фабиана Осиповича Гнесина, мать — Бейла Исаевна Флетзингер-Гнесина, певица, ученица С. Монюшко. Когда ей исполнилось 14 лет, родители отправили Евгению поступать в Московскую консерваторию. Евгения Фабиановна окончила в 1889 году фортепьянный факультет консерватории (класс В. И. Сафонова), занималась также композицией с А. С. Аренским и С. И. Танеевым. Была тесно связана с кружком любителей литературы и искусства, которым руководил молодой купеческий сын Константин Алексеев — в будущем К. С. Станиславский.

В 1895 году основала вместе с сёстрами Еленой и Марией «Музыкальное училище сестёр Е. и М. Гнесиных», ставшее в дальнейшем Российской академией музыки имени Гнесиных. Евгения Фабиановна преподавала фортепиано, детское сольфеджио, элементарную теорию музыки, хор, заведовала фортепьянным отделением. Она осуществляла общее художественное руководство училищем (с 20-х годов совместно с сестрой Еленой Фабиановной). В 1911 году Евгения Фабиановна осуществила постановку двух детских опер: «Теремок» на музыку Александра Гречанинова и «Репка» на музыку ученика школы Фабия Витачека. Так началась история Детского Музыкального Театра имени Гнесиных.