Lina Volonghi esordisce nel 1933 nella compagnia di Gilberto Govi dove rimane per sei anni alternando il lavoro sul palcoscenico all’attività agonistica del nuoto (è campionessa per tre volte). Successivamente, entra a far parte del Teatro delle Arti di Roma lavorando per Anton Giulio Bragaglia. In questi anni l’attrice dà prova di grande versatilità, interpretando svariati ruoli del repertorio classico, moderno e contemporaneo e dimostrando, inoltre, una naturale inclinazione per il genere comico (lavora con la Adani-Ruggeri-Cimara).
Dal 1949 al ’52 è impegnata nella formazione Calindri-Volonghi-Volpi e lavora su testi di Shaw e Wilde. Quindi, passa allo Stabile di Genova dove ha modo di maturare le sue qualità interpretative (Celestina di F. De Rojas, Piccoli borghesi di Gor’kij, Colomba di Anouilh). Lavora con Visconti in Come le foglie di Giacosa accanto alla Brignone, Randone, Santuccio (1954), con Buazzelli e Lionello in Il tacchino di Feydeau, con R. Ricci e E. Magni nell’ Estro del poeta di O’Neill. Nel 1965, al Piccolo Teatro, interpreta il ruolo tragico di Ecuba nelle Troiane di Euripide-Sartre, sotto la guida di F. Tolusso. Per la regia di Strehler interpreta Le baruffe chiozzotte di Goldoni.
Nel 1968 torna allo Stabile di Genova diretto da Ivo Chiesa interpretando I rusteghi e La casa nova di Goldoni; raggiunge, poi, l’apice della sua interpretazione drammatica con Madre Coraggio di Brecht, diretta da L. Squarzina (1970, spettacolo replicato per tre stagioni). Con l’interpretazione del personaggio brechtiano la V. dà l’ennesima prova della sua eccellente professionalità nel rivestire con straordinaria naturalezza anche ruoli lontani dal suo modo di intendere e sentire la vita. Dell’ultimo periodo della sua carriera sono da ricordare: La brocca rotta di Kleist ancora per lo Stabile di Genova, dove recita accanto a E. Pagni (1983); Buonanotte mamma di Marsha Norman, presentato a Spoleto (1984); infine Bussando alla porta accanto di F. Dorin (1986), spettacolo con cui dà l’addio alle scene perché colta da un improvviso attacco cardiaco che le impedisce di riprendere a lavorare. Frequenti sono state le sue apparizioni televisive che hanno accresciuto la sua popolarità.