Светлана Владимировна Немоляева родилась в Москве 18 апреля 1937 года. Ее родители были связаны с кино: отец – режиссер, мать – звукооператор. В их доме часто бывали такие известные персоны как Людмила Целиковская, Михаил Жаров, Всеволод Пудовкин, Карандаш (Михаил Румянцев) и другие.
Отец часто брал своих детей – Светлану и ее брата Николая – на съемки в массовку. Часто ходили в театр им. Маяковского, в котором играл их дядя. После окончания школы Светлана не задумывалась, кем она хочет стать – она сразу же поступила в Щепкинское театральное училище. Окончив его, в 1959 году она была принята в театр им. В. Маяковского. Дебютной роль Немоляевой стала роль Офелии в спектакле «Гамлет».
В 1960 году Светлана вышла замуж за актёра того же театра Александра Лазарева. Она активно снималась в кино и сыграла более сорока ролей. Зрителям запомнились образы Оли Рыжовой в фильме «Служебный роман», жена Гуськова в «Гараже» и Аглая в «Небесах обетованных» Эльдара Рязанова, Романовская из фильма «По главной улице с оркестром» Петра Тодоровского (Светлана сыграла там в паре со своим мужем) и многие другие.
В 1980 году Светлана Немоляева была удостоена звания Народной артистки РСФСР, в 1998 году награждена орденом Почета, а в 2007 году – орденом за заслуги перед Отечеством IV степени.