Formation et débuts : Lioba Braun se forme auprès de Charlotte Lehmann au Conservatoire supérieur de Musique et de Danse de Cologne, où elle enseigne elle-même actuellement. Elle fait ses débuts au Staatsoper de Hambourg en 2016 dans le rôle de Brangäne (Tristan et Isolde, Wagner) sous la direction de Kent Nagano. Elle reprend ensuite le rôle à Bogota et chante Ortrud (Lohengrin, Wagner) à Mascate avec le Wagner Festival Wels sous la direction de Ralf Weikert.
Répertoire : particulièrement remarquée dans le répertoire allemand – Richard Strauss, Wagner et Mahler –, elle chante la Maréchale (Le Chevalier à la rose) à Leipzig avec Ulf Schirmer et au Deutsche Oper de Berlin avec Donald Runnicles, et la Nourrice (La Femme sans ombre, Richard Strauss). Elle est aussi Kundry (Parsifal), Ortrud (Lohengrin), Vénus (Tannhäuser), Fricka et Waltraute (L'Anneau du Nibelung, Wagner) à Berlin, Dresde, Leipzig, Düsseldorf, Munich, Stuttgart, Bayreuth, Vienne, Milan, Naples, Rome, Genève, Barcelone, Madrid et Los Angeles. Elle fait une incursion dans le répertoire de soprano en interprétant Isolde (Tristan et Isolde, Wagner) en version de concert avec Andris Nelsons à Birmingham et Paris, puis à la scène à Nuremberg et sous la direction de Dmitri Jurowski à Anvers. Elle reprend le rôle à Florence en 2015 dans une nouvelle production avec Zubin Mehta. À l'Opéra de Lyon, elle est Clytemnestre dans Elektra (R. Strauss) pendant le Festival Mémoires de 2017.
Collaborations : elle chante sous la direction de Claudio Abbado, Daniel Barenboim, Riccardo Chailly, James Conlon, Christoph Eschenbach, Mariss Jansons, Riccardo Muti, Sir Simon Rattle, Christian Thielemann…
En concert : elle chante régulièrement les oeuvres de Mahler (3e Symphonie), mais aussi la Missa solemnis et la 9e Symphonie de Beethoven.
Enregistrements : Lioba Braun singt Wagner avec Peter Schneider, le Requiem de Mozart avec Christian Thielemann, les 2e et 8e Symphonies de Mahler avec Jonathan Nott, Suor Angelica (Puccini) avec Andris Nelsons, Elias (Mendelssohn) avec le RIAS Kammerchor et Hans-Christoph Rademann, etc.