Ольга Дибцева родилась 25 июня 1986 года в Ленинграде. Отцом девочки был очень известный ленинградский архитектор. Мать Оли преподавала в Университете. Образованные и интеллигентные родители девочки изначально старались дать дочери классическое образование и привить чувство вкуса. Именно поэтому с раннего детства они запрещали Оле смотреть телевизор. Благодаря такой мере, девочка активно читала, рисовала, интересовалась искусством в целом. Ее детской мечтой была карьера художницы. Сразу после школы Дибцева подала документы на поступление в Санкт-Петербургский государственный университет. Ее выбор пал на факультет графического дизайна. Как позднее рассказывала в одном из интервью сама актриса, эта стезя не увлекла ее так, как ожидалось. Виной тому была излишняя темпераментность Дибцовой.
После первого курса девушка, ничего не сказав строгим родителям, которые, предположительно, вряд ли одобрили бы такой поступок, забрала документы из питерского вуза, отправилась в Москву с амбициозными планами поступления в Российскую академию театрального искусства. Удача сопутствовала ей: Ольга стала студенткой на курсе Алексея Бородина. Во время защиты дипломных работ Дибцева приняла участие сразу в трех проектах: сыграла Веру в постановке «Герой нашего времени», Монику в «Скандальном происшествии» и Маргариту в комедии «Много шума из ничего». Актриса впервые появилась на телеэкране в 2008 году. Ее ранними работами стали роли в нескольких телевизионных сериалах. Так, она исполнила роль Дины в семейном проекте Милены Фадеевой «Привет, киндер!», где предстояло работать на одной площадке с Татьяной Васильевой и Еленой Яковлевой. Затем сыграла небольшую роль в серии детективной ленты Ильи Максимова «Откройте, милиция!».
Следующий проект, сериал Евгения Лаврентьева «Барвиха», также принес Ольге символическую роль. Ее участие даже не было отмечено в титрах. В 2009 году Ольга предстала перед зрителями в образе генеральской дочки в приключенческом боевике Бориса Казакова «Хозяйка тайги». 2010 год подарил актрисе роль в двухсерийной мелодраме Андрея Селиванова «Белое платье». Параллельно она приняла участие в съемках российской адаптации популярной комедии «Как я встретил вашу маму». Продюсером отечественной версии ленты стал Вячеслав Муругов. Также Дибцева появилась в другом не менее популярном проекте – молодежной комедии Петра Точилина и Ивана Китаева «Универ». Заметной работой стал образ Леры в полнометражной картине Алексея Сидорова «Бой с тенью 3: Последний раунд». Главная роль в ленте вновь досталась Денису Никифорову. Другим полнометражным проектом стала приключенческая комедия Богдана Дробязко «Суперменеджер, или Мотыга судьбы». В ней Ольга исполнила роль Стеллы. Но наибольшую известность ей принесла роль в фильме «Холоп» и роли в сериалах «Мылодрама», «Метод Лавровой», «Деффченки», «Метод Фрейда», «Озабоченные»
Ольга Дибцева лауреат кинофестиваля «Дух огня» за лучшую режиссуру (фильм «Добрый день»), номинант премии АПКиТ за лучшую женскую роль Алены Кремлевой в сериале Бориса Хлебникова «Озабоченные». В 2017 году Ольга представляла Россию на Каннском международном кинофестивале с короткометражным фильмом «Добрый день» в программе Global Russian.
