אנה ויניטסקאיה נולדה ב-1983 בנובורוסיסק שברוסיה למשפחת מוסיקאים. היא החלה ללמוד נגינה בפסנתר בהיותה בת שש ובגיל תשע הופיעה לראשונה ברסיטל. ב-1995 עברה משפחתה לרוסטוב שעל הדון ושם למדה אצל סרגיי אוסיפנקו בקונסרבטוריון ע"ש רחמנינוב. מ-2001 היא לומדת באקדמיה למוסיקה ולתיאטרון בהמבורג, תחילה למדה אצל רלף נטקמפר ומ-2002 היא משתלמת אצל יבנגי קורוליוב.
היא זכתה בפרסים רבים בתחרויות בינלאומיות, לרבות פרס לאונרד ברנשטין בפסטיבל שלזוויג-הולשטיין (2008) ובפרס הראשון בתחרות הבינלאומית למוסיקה ע"ש המלכה אליזבת בבריסל (2007). אנה ויניטסקאיה הופיע בארה"ב, ביפן, בהונג קונג, ברוסיה, בצרפת, באיטליה, בספרד, בבלגיה, בלוקסמבורג, בלבנון, בנורווגיה, בסקוטלנד, בשווייץ ובגרמניה. היא ניגנה עם תזמורת שרות השידור הצפון גרמני, תזמורת שרות השידור של שטוטגארט, הפילהרמונית של לוקסמבורג, התזמורת הלאומית של בלגיה, תזמורת הרדיו הסימפונית ע"ש צ'ייקובסקי, התזמורות הסימפוניות של מוסקבה, דורטמונד, מילנו, מדריד ואחרות.
ב-2007 השתתפה בפסטיבל ורבייה שבשווייץ. זו הופעתה הראשונה עם התזמורת הפילהרמונית הישראלית.