Родилась в Лондоне. Училась в частных школах.
В 1899 году поступила на двухлетний курс в садоводческий колледж в Суонли (англ.), после чего обучалась в Королевском колледже науки (англ.).Участвовала в экспедициях во многие уголки Земли (Южную Родезию, Фиджи, Австралию, Новую Зеландию, Исландию и др.), где собрала обширные коллекции растений. Открыла и описала множество неизвестных науке видов. Занималась водорослями, мхами, грибами, сосудистыми споровыми и семенными растениями. Особенно интересовалась флорами горных систем.Ботанические путешествия начала с Альп и Северной Африки. Первую дальнюю поездку совершила в 1950 году в Южную Родезию в составе экспедиции Британской научной ассоциации (англ.). По Африке путешествовала до водопада Виктория.
В 1907 году исследовала флору Фиджи (став первым ботаником, собравшим образцы растений с горы Томаниви, и обнаружив там много новых видов), а оттуда отправилась в Новую Зеландию.
В 1910 году побывала на Северном Борнео, посетив места, где ещё не бывало европейцев, и первой из женщин поднялась на вершину горы Кинабалу (4095 м).
В 1912 году побывала в Исландии, а в 1913 — в горах Арфак (англ.) (Новая Гвинея), откуда отправилась в Австралию и на Тасманию.Осенью 1921 года из-за внезапного ухудшения здоровья была вынуждена отказаться от запланированной поездки в Южную Америку и активного образа жизни вообще. 30 января 1925 года умерла в Санта-Крус-де-Тенерифе, где и похоронена. Свой гербарий и сопутствующие записи Лилиан Гиббс завещала лондонскому Музею естествознания. Кроме того, она завещала Лондонскому университету деньги для учреждения стипендии за прогресс в медицинских исследованиях.Награждена медалью имени Томаса Гексли Королевского колледжа науки (англ.) (1910). Член Лондонского Линнеевского общества (1905), Королевского микроскопического общества (англ.) (1910; одна из первых женщин в этих двух обществах) и Королевского географического общества (1919).