М. И. Зейлигер 24 сентября (7 октября) 1915 года родилась в Одессе в еврейской семье служащих. Окончила химический техникум, работала по специальности на заводе. Дебютировала в печати в 1933 году. В 1934—1937 училась в Литературном институте. Член СП СССР с 1938 года. Была корреспондентом в блокадном Ленинграде. Член правления СП РСФСР и СП СССР. Член редколлегии журнала «Воскресенье литературное» (1992). 1 августа 1992 года трагически погибла в результате нелепого несчастного случая (упала в яму неподалеку от своей дачи в подмосковном посёлке Мичуринец). Похоронена на Переделкинском кладбище.
В своей поэзии создавала героико-романтический образ современника — энтузиаста первых пятилеток («Год рождения», 1938; «Железная дорога», 1939; «Камни и травы», 1940), матери, мужественно переживающей утрату своего ребёнка («Зима этого года», 1938), бойца на фронтах и труженика в тылу Великой Отечественной войны («Памяти храбрых», 1942; «Лирика», 1943).
В 1942 году написала поэму «Зоя», посвящённую подвигу московской школьницы Зои Космодемьянской. После смерти И. В. Сталина была объявлена критикой «посредственной» поэтессой.
Особое место в творчестве М. И. Алигер занимает поэма «Твоя победа», напечатанная в 1946 году. В ней она впервые обратилась к теме судьбы еврейского народа. Поэма была подвергнута суровой критике и в дальнейшем перепечатывалась с изъятием фрагмента, посвященного еврейской теме. В 1940-50-е годы этот фрагмент распространялся рукописно и неоднократно фигурировал в качестве улики при разбирательстве дел «еврейских националистов». М. Рашкован в связи с ним написал стихотворение «Ответ М. Алигер», который также распространялся в списках.
Переводила поэзию Арчибальда Маклиша, Пабло Неруды, Эдны Сент-Винсент Миллей, Эдуардаса Межелайтиса, Ганса Магнуса Энценсбергера, Десанки Максимович и других современных азербайджанских, американских, сербских, узбекских, украинских поэтов. За переводческую деятельность была награждена международной премией имени П. Неруды (1989).
Во время Великой Отечественной войны передала Сталинскую премию в Фонд обороны.
От первого брака — с погибшим на фронте композитором Константином Макаровым-Ракитиным — родилась дочь Татьяна (1940—1974), впоследствии — поэтесса и переводчик. Младшая дочь — Мария Алигер-Энценсбергер — родилась от связи Алигер и А. А. Фадеева, долгое время жила за границей, покончила с собой в 1992 году.