Родилась 20 октября 1941 г. в Свердловске.

Кандидат исторических наук (1984), профессор (1993).

После окончания исторического факультета Уральского университета (1966) была приглашена научным сотрудником в Комплексную Саяно-Тувинскую археологическую экспедицию Ленинградского отделения Института археологии АН СССР (Ленинград). Именно тогда Б. Б. Овчинникова обратилась к научной проблеме, связанной с тюркологией.

С конца 1967 г. работает в Уральском университете. Была методистом, старшим лаборантом, начальником научного отдела (1970–1976). С 1971 г. начала работать по совместительству на кафедре истории СССР досоветского периода (ныне кафедра истории России), в 1977 г. была переведена на штатную должность ассистента кафедры. Затем продолжила работать в должностях старшего преподавателя (1977–1985), доцента (1988–1993), заведующей кафедрой (1991–1996), профессора (с 1991).

По окончании аспирантуры при Московском государственном университете в 1984 г. защитила кандидатскую диссертацию «Тюрки-тугю на Саяно-Алтайском нагорье в VI–Х вв.».

Б. Б. Овчинникова является признанным специалистом в области археологии. Ею проводились полевые исследования на Урале и в Западной Сибири, на Саяно-Алтае в Туве (начальник Тувинской археологической экспедиции Уральского университета в 1971–1981 гг.), на Северо-Западном Кавказе (начальник Лооской археологической экспедиции Уральского университета в 1987–1997 гг.). С 1979 г. в рамках учебной практики более тридцати лет является бессменным руководителем Новгородской археологической экспедиции Уральского университета.

Ведет большую учебно-методическую и организаторскую работу. Разработала и читает общие курсы по отечественной истории, основам музееведения, музеям мира; спецкурсы по тюркоязычным народам на просторах евразийских степей в древности, по древней и средневековой Руси в системе межгосударственных отношений, по посольским дарам и посольским обычаям в России (XV–XVII вв.). Одной из первых разработала и начала осуществлять программу подготовки специалистов в области страноведения и международного туризма (1997–2000).

С 2001 по 2009 г. Б. Б. Овчинникова руководила исследованиями по теме «Внешняя политика и дипломатия России с древнейших времен до наших дней»; с 2010 г. возглавляет научное направление кафедры по теме «Россия и Центральная Азия с древнейших времен до настоящего времени».

Б. Б. Овчинникова является руководителем как отечественных, так и зарубежных аспирантов и соискателей. Под ее руководством защищено девять кандидатских диссертаций.

Принимала участие в 100 научных конференциях разного уровня: вузовских, региональных, всероссийских, международных. Лекции и выступления Б. Б. Овчинниковой с интересом слушали студенты и коллеги-историки Москвы и Санкт-Петербурга, Сегеда, Будапешта, Варшавы. Она признанный тюрколог, поддерживающий научные контакты с учеными Венгрии, Польши, Болгарии, Монголии, Турции, Японии. Ею опубликовано более 150 научных работ, в том числе пять монографий. Монография «Тюркские древности Саяно-Алтая в VI–X веках» (1990) посвящена материальной культуре создателей некогда могущественных объединений – тюркских каганатов.

Член ряда научных обществ и проблемных советов, в том числе Проблемного совета по музейному источниковедению и методике музейного дела Свердловского областного краеведческого музея; член Международной биографической ассоциации (Американский биографический институт, Гарвард).

Академик Российской академии гуманитарных наук (1996).

Почетный член консультативного совета Международного биографического центра (Кембридж, Великобритания; с 1995), почетный член исследовательского совета Международного биографического центра в области истории и археологии (Кембридж, Великобритания; с 2003).

Учебное пособие Б. Б. Овчинниковой по истории музеев России (в двух изданиях, в соавторстве с Л. В. Чижовой) отмечено первой премией Уральского университета (1992) и областной премией им. В. П. Бирюкова (2005).

Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации (2000).