Bà Nguyễn Thị Kim Chi sinh ngày 2-11-1971, quê quán ở Xã Thanh Ngọc, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An, có trình độ trình độ chuyên môn đại học, chuyên ngành sư phạm Ngữ văn. Bà từng là Bí thư Thị ủy Cửa Lò, tỉnh Nghệ An.
Tân Thứ trưởng Nguyễn Thị Kim Chi có hơn 30 năm công tác, trưởng thành từ một giáo viên giảng dạy tại Trường THPT chuyên Phan Bội Châu, Nghệ An và có 17 năm đứng trên bục giảng, trong đó có 5 năm là Phó Hiệu trưởng Trường THPT chuyên Phan Bội Châu; 10 năm là cán bộ quản lý Sở GD-ĐT Nghệ An cùng nhiều vị trí công tác khác.
Trải qua nhiều vị trí và chức vụ trong Đảng, chính quyền, HĐND, tân Thứ trưởng từng bày tỏ niềm vinh dự và may mắn có được nhiều điều kiện, cơ hội để bản thân rèn luyện, phấn đấu và trưởng thành.