Autorka literatury dziecięcej i młodzieżowej, pisze również sztuki teatralne, scenariusze i słuchowiska radiowe. Studiowała polonistykę na Uniwersytecie Warszawskim. Potem pracowała jako redaktor książek dla dzieci w Krajowej Agencji Wydawniczej. Od wielu lat związana z Polskim Radiem. Tworzy dla niego słuchowiska. Jest także autorką scenariuszy spektakli prezentowanych w Teatrze Telewizji, m.in. „Pokoju do wynajęcia” w reżyserii Marka Gracza i „Walizki” w inscenizacji Piotra Trzaskalskiego, oraz przedstawień wystawianych na deskach teatralnych. Od 1995 do 2003 r. była prezesem Polskiej Sekcji IBBY. Obecnie należy do jej zarządu.
W 1976 r. zadebiutowała poezją na łamach dziennika „Sztandar Młodych”. Publikowała też w piśmie „Kultura”. Jej pierwszy zbiór wierszy adresowany do dzieci, pt. „Gdybym miał konia”, ukazał się w 1980 r. W dorobku autorki znalazły się m.in. książki: „Duch starej kamienicy” (1986), „Najwyższa góra świata” (1996), „O jeżu, który znalazł przyjaciela” (2004).
Anna Onichimowska współpracuje również z fińskim pisarzem Tomem Paxalem, czego efektem są m.in. opowieści „Dzieci zorzy polarnej” (1998) i „Tam, gdzie wiedźma leci w piaskowej zamieci” (2000). Jej książki były wielokrotnie wyróżniane, m.in. Nagrodą Literacką im. Kornela Makuszyńskiego za opowiadanie „Dobry potwór nie jest zły” i tytułem Książki Roku 2001 za bajkę „Sen, który odszedł”. Twórczość pisarki jest tłumaczona na wiele języków, m.in. niemiecki, włoski, chiński.