Sie ist Aufsichtsratsvorsitzende der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) sowie Verwaltungsratsvorsitzende des Badischen und des Württembergischen Staatstheaters (bei Letzterem im jährlichen Wechsel mit der Stadt Stuttgart).
Geboren wurde Petra Olschowski am 29. Juni 1965 in Stuttgart. Nach dem Abitur entschied sie sich zunächst für eine Lehre als Einzelhandelskauffrau im Kunsthandel, 1986 schloss sie das Studium der Kunstgeschichte und Germanistik an der Universität Stuttgart an, das sie mit dem Magister Artium abschloss. Schon während der Studienzeit arbeitete sie als freie Journalistin, unter anderem für verschiedene Zeitungen und Zeitschriften, als freie Lektorin für den Kunstbuchverlag Hatje Cantz und die Bundeskunsthalle in Bonn, als Dozentin für Kostümkunde und Kunstgeschichte sowie als Kuratorin von Ausstellungen im In- und Ausland. Von 1996 bis 2002 war sie nach einem Volontariat als Redakteurin bei der Stuttgarter Zeitung tätig, wo sie zunächst im Sportressort, dann in der Innenpolitik und schließlich im Feuilleton tätig war. 2002 wechselte sie als Geschäftsführerin an die Kunststiftung Baden-Württemberg GmbH, wo sie spartenübergreifend Förderprogramme entwickelte. Von 2010 an leitete sie als erste Rektorin die Staatliche Akademie der Bildenden Künste Stuttgart.
Sie war mehrere Jahre als Sachkundiges Mitglied im Kulturausschuss des Stuttgarter Gemeinderats engagiert und hatte vor Amtsantritt zahlreiche Ehrenämter inne, unter anderem als Vorsitzende des Württembergischen Kunstvereins, als Mitglied des Kuratoriums der Künstlersozialkasse des Bundes, in der Kommission Kunst am Bau Baden-Württemberg und im Kuratorium der Triennale Kleinplastik in Fellbach.
Von Mai 2016 bis September 2022 war sie bereits als Staatssekretärin im Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst tätig, bevor sie Ende September 2022 Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst wurde.
