Урожденная княгиня Щербатова. Археолог, председатель Московского Археологического общества (с 1885 года), почетный член Петербургской академии наук, кавалерственная дама ордена Святой Екатерины, жена и сподвижница Алексея Сергеевича Уварова (1825-1884), основателя Императорского Московского Археологического общества и Российского Исторического музея.
Получила прекрасное домашнее образование. В числе учителей, дававших ей уроки, были профессор Ф.И.Буслаев - по русской литературе и искусствоведению, Н.Г.Рубинштейн - по музыке, А.К.Саврасов - по рисованию и живописи.
Главное значение деятельности Уваровой в большой организационной работе по изучению и охране памятников. Ее деятельность во главе Археологического Общества, оживленная неизменной мыслью о служении науке, получила широкую известность и признание в научных кругах не только в России, но и за границей. Общество ставило своей задачей "возрождение сочувствия к остаткам русской старины". С декабря 1878 года на Общество Синодом был возложен контроль за поновлением и реставрацией церковных зданий, благодаря чему только в Москве были сохранены от разрушения Китайгородская стена, палаты Аверкия Кириллова, церкви Троицы в Никитниках и Рождества Богородицы в Путинках, многие древние иконы – от сожжения, а колокола – от переплавки.
Графиня Уварова - автор многочисленных научных трудов, организатор Всероссийских археологических съездов (с 7-го). Принимала участие в третьем областном историко-археологическом съезде в июне 1906 года во Владимире.
В начале 20 века подолгу жила в своем имении в с. Карачарове близ г. Мурома. Вела активную земскую деятельность: выступала за сохранение лесов Мещеры, оказывала помощь в получении кредитов для реставрации церквей, развитии телефонной связи.
Умерла в эмиграции, в Югославии. В 1918-19 гг. в Муромский музей переданы уваровские коллекции из Карачарова, составившие основу музейного собрания.