Родилась 8 декабря 1957 года в Москве. Её приёмный отец[4] — полковникГРУ Григорий Ефимович Голуб (1923—2014), в прошлом военный разведчик, служил консулом в Финляндии[5], затем поочерёдно работал директором мебельного магазина, чиновником в московском управлении культуры, в московском райкоме КПСС; мать — актриса Людмила Голуб, играла в театре им. Н. В. Гоголя, затем работала актрисой в Москонцерте. Дед по отцу — Ефим Самойлович Голуб, был наркомом финансов Украинской ССР (репрессирован в 1937 году).
Окончила среднюю школу № 33 г. Москвы (1965—1975).
Марина Голуб вела телепередачи «Хенки-Пенки», «Утренняя почта», «Доброе утро», «Эх, Семёновна!», «Девчата», «Путешествия натуралиста» и «Пойми меня» (выпуск от 3 мая 1998 года)[6].
В июне 2011 года вошла в Общественно-консультативный совет по проблемам функционирования и развития транспортного комплекса города Москвы при Правительстве города[7].
Дочь Анастасия — работает[источник не указан 870 дней] в продюсерском центре «WonderLoft»[9], с 11 февраля 2013 года стала одной из ведущих ток-шоу «Девчата»[10] на канале Россия, с марта по июль 2015 — директор «Гоголь-центра»[11].
Возвращаясь после спектакля, она поймала таксиста-частника на автомобиле Hyundai Sonata, чтобы доехать до дома, но на перекрёстке этот автомобиль был протаранен автомобилем Cadillac. От удара «Хендай» перевернулся, а «Кадиллак» протаранил ещё два автомобиля — LADA и KIA. В результате столкновения актриса и подвозивший её водитель от полученных травм скончались на месте. Кроме того, при аварии ранения различной степени тяжести получили ещё пять человек. Водитель Кадиллака с места ДТП скрылся.
5 августа 2013 года Никулинский районный суд города Москвы приговорил к шести годам и шести месяцам лишения свободы в колонии общего режима Алексея Русакова, признав его виновником ДТП. Суд частично удовлетворил гражданский иск родственников погибшего вместе с Мариной Голуб водителя, постановив взыскать с Русакова в их пользу пятьсот тысяч рублей в счёт компенсации морального вреда. Также суд лишил Русакова водительских прав сроком на три года[19]. 16 декабря 2019 года виновник ДТП вышел на свободу[20].