Lucrezia var datter af Kardinal Rodrigo Borgia, den senere Pave Alexander VI (1492-1503) og dennes mangeårige elskerinde Vannozza Catanei.

Med Vannozza skabte den rige, magtfulde og kvindeglade Kardinal Rodrigo sig for en længere periode en lille familie (Lucrezia havde to ældre brødre, Giovanni og Cesare, og en lillebroder, Goffredo (Joffré)), som han installerede i luksus i sine ejendomme, han ejede blandt andet en i Via del Monte Giordano og et hus på Colle Oppio's nordlige skråning, "Casa dei Borgia".

Lucrezia blev født d. 18. april 1480, hun var en køn og yndefuld lille pige og blev forgudet af sin fader og sine to store brødre. Kærligheden mellem familiemedlemmerne var så stærk, at misundelige og onde tunger i samtiden hævdede, at der blev begået incest i familien. Men selvom Kardinalen elskede og forkælede sin lille datter, veg han ikke tilbage for at bruge hende som en brik i sit høje spil for at skabe sig et dynasti og gøre dette så magtfuldt som muligt.

Selvom familiesammenholdet var stærkt, betød det ikke at familien levede tæt sammen, sønnerne blev tidligt anbragt hos Kardinalens niece Adriana Mila, som boede på Monte Giordano og var gift med Ludovico Orsini, mens Lucrezia sikkert blev opdraget dels her og dels i Monastero di San Sisto ved den gamle kirke San Sisto Vecchio ude ved foden af Celio-højen ligesom andre døtre af gode familier dengang blev det. Hun fik en god opdragelse og lærte sprog, tegning, musik og dans.

Som 11-årig lod hendes fader hende forlove med den spanske adelsmand Don Cherubino Giovanni de Centelles og derpå - næsten samtidigt - med en anden spansk adelsmand Don Gaspare d'Aversa. Men da Kardinalen i 1492 blev til Pave Alexander VI, steg hans ambitioner og han lod istedet den nu 13-årige Lucrezia forlove med Giovanni Sforza, Hertug af Pesaro og en fjern slægtning til Kardinal Ascanio Sforza, som havde støttet Rodrigo ved pavevalget.

Den 12. juni 1493 blev Lucrezia under stor pragt gift med "lo Sforzino", som hendes ægtemand kaldtes. Til stede ved brylluppet var Pavens nye elskerinde den smukke og unge Giulia Farnese, mens brudens moder, Vannozza, ikke deltog.

Den 31. maj året efter rejste Lucrezia fra Rom for at begynde sit nye liv i Pesaro sammen med "lo Sforzino", som forøvrigt var en køn yngre mand på 26 år, dannet og magtfuld og allerede enkemand efter Maddalena Gonzaga. Men Lucrezia var stadig kun lige 14 år og ikke så forhippet på at forlade det livlige Rom med familie og venner og fester og pavelige middage for et kedsommeligt liv med en kedsommelig mand i en kedsommelig provinsby. Afsted måtte hun dog og Adriana Mila og Giulia Farnese fulgte hende på vej. Denne sidste kedede sig dog også frygteligt og sendte mange triste breve til sin pavelige elsker, som var såre tilfreds med at hun savnede ham ligeså meget som han savnede hende.

I 1494 marcherede den franske konge Charles VIII mod Rom og i december indtog han byen før han drog videre og atter nordpå, hvor han den 6.juli blev slået i slaget ved Fornovo.

Da der nu atter var roligt i Rom, rejste Lucrezia fra Pesaro og tilbage til sit elskede Rom. I de følgende år opholdt hun sig der i sit smukke hus ved Santa Maria in Portico og eftersom magtbalancen nu var ændret, havde hendes fader ikke længere brug for sin svigersøn af Sforza-familien, i stedet forsøgte han at få Lucrezia skilt, så hun kunne blive gift med den spanske prins Alfonso di Bisceglie, en uægte søn af Kong Alfonso II af Napoli. Lucrezia selv var ligeglad, hun var ikke interesseret i den kedelige "Sforzino", men han derimod var ikke villig til at lade sig skille og strittede imod med næb og klør, man forsøgte at få ham erklæret impotent, så ægteskabet var ugyldigt, men han svarede igen med at anklage Paven og Borgia-familien for incest. Først da man truede ham alvorligt på livet, opgav han og skilsmissen blev en realitet den 22 december 1497.

At Borgia-familien kunne være farlig har mordet på Lucrezia's broder Giovanni den 14. juni 1497 måske overbevist ham om. Giovanni blev myrdet under mystiske omstændigheder og morderen aldrig fundet, fordi efterforskningen meget hurtigt blev afblæst efter direkte ordre fra Paven, den dybt sørgende fader, som måske frygtede at rygtet, som udråbte Cesare som brodermorder, skulle tale sandt.

Lucrezia vendte efter skilsmissen tilbage til Klosteret ved San Sisto Vecchio, indtil hun den 21. juli 1498 i Vatican-paladset blev gift med Alfonso di Bisceglie. Lucrezia var nu 18 år og Alfonso et årstid yngre, han var en smuk ung mand, blond, atletisk og munter og kærlig. De to unge faldt straks for hinanden og Alfonso blev Lucrezia's store kærlighed, med hvem hun også fik et barn i november 1499: sønnen Rodrigo.

For en kort tid kunne Lucrezia leve lykkeligt, men atter ændrede magtbalancen sig omkring hende og en napoletansk alliance var nu blevet uinteressant, istedet blev der knyttet bånd til Frankrig, hvor hendes broder Cesare blev gift med en fransk prinsesse. Og Paven begyndte at tænke på et nyt ægteskab for Lucrezia, som desværre var så altfor glad og tilfreds med Alfonso.

Den 15. juli 1500 blev Alfonso di Bisceglie angrebet på gaden udenfor San Pietro af ukendte gerningsmænd og såret og blødende bragt til pavepaladset, hvortil Lucrezia ilede for at pleje hans sår. Paven selv sendte et særligt vagtkorps til at beskytte den syge og dette fik endnu en gang rygterne til at gå, var det mon i Pavens egen familie at man skulle søge morderen? Lucrezia plejede sin elskede så godt, at han mod alle lægernes forudsigelser i løbet af nogle uger var uden for fare.

Men den 18. august blev han kvalt i sin seng i de pavelige gemakker. Endnu en gang stod Paven med en mordsag og endnu en gang fandt man ingen morder. Rygterne vil vide, at Cesare med list fik lokket Lucrezia og hendes svigerinde Sancia, søster til Alfonso og hustru til Lucrezia's yngre broder Goffredo, til at forlade Alfonso's sygeseng, så hans håndgangne mænd kunne kvæle den ubelejligt helbredte svoger. Der var dog også andre mulige mordere i Rom, Alfonso havde også andre fjender, Orsini-familien for eksempel.

Lucrezia var knust over sin elskede Alfonso's sød og fik af sin fader lov til at trække sig tilbage til Nepi for en tid. Men hun var ung og kom sig hurtigt over sorgen, vant som hun var til de voldsomme begivenheder omkring hende.

Paven og Cesare havde nu frie hænder til at indgå en ny ægteskabsalliance for Lucrezia og den 30. december 1501 blev hun som nu 21-årig gift med Alfonso d'Este, den 25-årige ældste søn af Hertugen af Ferrara, og allerede den 6. januar 1502 forlod Lucrezia Rom for at ankomme til Ferrara den 2. februar. Med hende fulgte kusinen Angela Borgia, som blev årsag til en voldsom strid mellem de to hertugelige halvbrødre Giulio og Ippolito d'Este.

Lucrezia kom aldrig mere til Rom igen. Den 18.august 1503 døde hendes fader og den 12. marts 1507 hendes broder Cesare. Sønnen Rodrigo måtte ikke følge hende til Ferrara, men blev opdraget i Rom og senere i Napoli og Bari ved Hertuginde Isabella d'Aragona's hof, hvor han døde tidligt, som 13-årig i 1512. Lucrezia havde i al denne tid fulgt sin søn nøje gennem breve og ansættelsen af lærere og guvernanter for ham, ligesom hun sørgede for de embedsfolk, som skulle administrere hans arvelod. Ofte sendte hun pakker med tøj, legetøj og bøger ned til sin lille søn og i en kort periode i 1507 fik hun lov at have ham på besøg i Ferrara. I 1517 døde broderen Goffredo (Joffrè) i Squillace og den 26. november 1518 døde moderen Vannozza, som Lucrezia ikke havde set i mange år, men havde holdt sig i kontakt med per brev.

I Ferrara fik Lucrezia det godt, Alfonso var ikke nogen trofast ægtemand, men han holdt meget af sin hustru og tilbragte en del tid med hende og sammen fik de flere børn: den 19. september 1505 sønnen Alessandro (som dog kun levede i 25 dage), den 4. april 1508 sønnen Ercole (den senere Hertug Ercole II af Ferrara), i 1509 sønnen Ippolito (som senere blev Kardinal og byggede den berømte Villa d'Este i Tivoli udenfor Rom), i 1514 sønnen Alessandro (som døde som to-årig), i 1515 datteren Eleonora og i 1516 sønnen Francesco. I 1519 nedkom Lucrezia for tidligt med en 7-måneders datter, som døde kort efter fødslen efterfulgt af moderen en uge senere.

Lucrezia's død blev dybt begrædt af hendes ægtemand og undersåtterne i Ferrara, som var kommet til at holde af hendes stille væsen. Hun tilbragte mest tid i sit hjem, med at pleje og blege sit lange smukke gyldne hår, med at gå til messe og i sin litterære salon, hvor hun samlede kunstnere og digtere, som besang hendes skønhed og gode hjerte.

I Vaticanet kan man se den unge, smukke Lucrezia's portræt på Pinturicchio's maleri "La disputa di Santa Caterina".