Paloma Díaz-Mas estudió Filología Románica y Periodismo en la Universidad Complutense de Madrid, donde se doctoró con una tesis sobre literatura sefardí. Fue catedrática de literatura española en la Universidad del País Vasco y profesora de Investigación en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Actualmente es académica de número de la Real Academia Española.
Ha estudiado la literatura sefardí y la literatura de transmisión oral, con especial atención al romancero.
Como escritora de creación es autora de novelas, libros de relatos y obras de narrativa de no ficción y del libro de poesía para niños Romances de la Rata Sabia.