Доктор физико-математических наук
Родилась в городе Киеве, в семье преподавателя университета, физиолога и врача (впоследствии академика АН УССР) А.В. Леонтовича.
Сестра академика АН СССР Михаила Леонтовича.
Внучка выдающегося учёного-механика, педагога и организатора высшего технического образования в России В.Л. Кирпичёва.
В 1913 году её отец был избран на должность заведующего кафедрой физиологии Петровско-Разумовского сельскохозяйственного института (впоследствии Сельскохозяйственная академия им. К.А. Тимирязева) и вся семья переехала в Петровское-Разумовское, находившееся в то время в четырех-пяти километрах от Москвы.
После окончания Трудовой школы II ступени Леонтович поступила в I Московский университет (I МГУ) на физико-математический факультет. В это время там преподавали выдающиеся ученые, профессора Н.Ф. Егоров и Н.Н. Лузин, родоначальники знаменитой Московской математической школы, лекции которых она слушала и была участницей семинара Н.Н. Лузина.
В 1927 году вышла замуж за Александра Андронова, а в начале 1928 года окончила университет по специальности «Математика», но работы около двух лет найти не могла. Вскоре, чтобы как-то поправить материальные дела, она впервые становится соавтором своего мужа под фамилией Андронова. Вместе они написали научно-популярную книгу о выдающемся французском ученом Пьере Лапласе.
В 1929 – 1931 годах преподавала в Химико-технологическом институте им. Д.И. Менделеева (г. Москва).
В 1931 году переехала вместе с мужем в город Нижний Новгород и в начале 1932 года была принята на работу в Нижегородский государственный университет на физико-математический факультет в качестве ассистента (с сентября 1932 года – Горьковский государственный университет (ГГУ)).
В то же самое время в 1932 году она начала свою трудовую деятельность в качестве научного сотрудника отдела Теоретической физики (Теоретического отдела) Горьковского исследовательского физико-технического института (ГИФТИ), завотделом которого был А.А. Андронов.
В дальнейшем, а точнее в тридцатые годы, под влиянием математических идей мужа формируются ее научные интересы: качественная теория дифференциальных уравнений и ее приложения к решению задач теории колебаний.
Первые ее научные работы были выполнены совместно с А.Г. Майером, а затем она становится соавтором А.А. Андронова по созданию теории бифуркаций (теории изменения качественной структуры) динамических систем на плоскости.
Следует отметить, что методы теории бифуркаций явились эффективным инструментом при исследовании различных проблем нелинейной динамики в технике, физике, атомной энергетике, химии, биологии, и других науках.
В 1932 – 1965 годах работала научным сотрудником ГИФТИ за исключением военных лет.
С весны 1942 по весну 1944 года преподавала физику и математику в школе села Каменки Никольские Горьковской области.
После окончания Великой Отечественной войны в 1946 году защитила кандидатскую диссертацию.
После смерти мужа в 1952 году Леонтович не только продолжила свою научную работу в русле математической тематики, определенной Андроновым, но и приняла активное участи в издании собрания его трудов и, особенно, в переиздании монографии «Теория колебаний».
Большая работа была проделана Леонтович по завершению фундаментальной монографии, написание которой было начато тремя авторами А.А. Андроновым, Е.А. Леонтович и А.Г. Майером еще в 1948 году.
Для ускорения дела в качестве соавтора был приглашен И.И. Гордон (Майер умер в 1951 г.). Книгу пришлось разделить на две части. Первая получила название «Качественная теория динамических систем», вторая - «Теория бифуркаций динамических систем на плоскости», авторы А.А. Андронов, Е.А. Леонтович, И.И. Гордон, А.Г. Майер (издательство «Наука», 1966 (567 с.) и 1967 (487 с.) соответственно). Вскоре обе книги были переведены на английский язык и изданы за рубежом.
В 1954 году она начала по совместительству читать лекции по качественной теории динамических систем на плоскости (спецкурс) на физико-математическом факультете ГГУ, руководить курсовыми и дипломными работами, а также кандидатскими диссертациями. Эти ее начинания способствовали привлечению молодежи к научной тематике Андронова. Благодаря ее усилиям была сохранена математическая ветвь его школы (Горьковской школы А.А. Андронова). Многие его научные идеи она смогла передать своим ученикам и сотрудникам.
В 1959 году защитила докторскую диссертацию на тему «Особые траектории динамических систем второго порядка и их бифуркации».
В 1966 году ей было присвоено звание профессора.
В 1963 – 1965 годах заведовала отделом динамики машин и автоматического регулирования ГИФТИ (так в те годы назывался отдел, которым когда-то руководил А.А. Андронов).
В 1965 –1989 годах работала в НИИ ПМК (НИИ Прикладной математики и кибернетики). Этот институт выделился из состава ГИФТИ в 1964 году.
Она была одним из его организаторов.
В 1965 – 1981 годах занимала должности заведующей отдела дифференциальных уравнений НИИ ПМК, тематика которого явилась продолжением и развитием математических работ, начатых А.А. Андроновым в 1930-е годы.
Научные результаты сотрудников, которые в той или иной мере являлись ее учениками, докладывались на семинарах отдела и публиковались, в частности, в межвузовском сборнике «Методы качественной теории дифференциальных уравнений».
В течение ряда лет Леонтович была ответственным редактором этого печатного издания. Важно отметить, что именно в ее отделе сформировалась научная школа Л.П. Шильникова по исследованию многомерных нелинейных динамических систем, имеющая мировую известность.
Так же следует упомянуть и ее непосредственного ученика С.Х. Арансона, успешно продолжившего уже вместе со своими учениками исследования динамических систем на поверхностях.
В середине 1970-х годов Леонтович становится соавтором Н.Н. Баутина по написанию справочной монографии «Методы и приемы качественного исследования динамических систем на плоскости».
Книга издавалась дважды в 1976 и в 1990 годах в издательстве «Наука» в серии «Справочная математическая библиотека».
Мать троих детей, в т.ч. Андронова Александра Александровича (младшего).
Жила в Нижнем Новгороде, похоронена на Бугровском кладбище.
Награды:орден «Знак Почёта» (1967).