Dietlinde Gruber nasce a Bolzano il 19 aprile del 1957 da una famiglia di imprenditori. Durante il fascismo la sorella della nonna materna era inviata al confino e il padre, Alfred, lavorava come insegnante clandestino nelle cosiddette "Katakomben - Schulen". Il percorso di studi di Lilli passa da Verona presso le Piccole Figlie di San Giuseppe, e presso il liceo linguistico Marcelline di Bolzano, proseguendo alla facoltà di Lingue e Letterature straniere dell'Università di Venezia. Conseguita la laurea torna in Alto Adige-Sudtirolo: sono questi gli anni di Alexander Langer e dell'impegno, che Lilli Gruber fa suo, per la nascita di una cultura del dialogo tra i diversi gruppi linguistici.

Parla italiano, tedesco, inglese e francese: svolge il praticantato giornalistico presso l'emittente tv Telebolzano, allora unica televisione privata dell'Alto Adige. Scrive per i quotidiani "L'Adige" e "Alto Adige". Diventa giornalista professionista nel 1982. Dopo due anni di collaborazione con la Rai in lingua tedesca, nel 1984 viene assunta al Tg3 Regionale del Trentino-Alto Adige; in seguito viene chiamata dal direttore del Tg2 Antonio Ghirelli a condurre il telegiornale della mezzasera e della Notte, nonchè inserita nella redazione di politica estera.