Родилась в семье московского врача-хирурга Григория Моисеевича Герштейна (1870—1943) и Изабеллы Евсеевны Групп (1874—1961). Окончила Двинскую гимназию, факультет общественных наук МГУ им. М. В. Ломоносова по отделению языка и литературы (1924). В 1920-х годах ее отец работал главным врачом московской больницы имени Семашко, после — профессором-консультантом Кремлёвской больницы. В конце 1930-х при поддержке Б. М. Эйхенбаума занялась литературоведением. В 1940 разбирала рукописные фонды Литературного, Исторического музеев. Библиотеки имени Ленина, а в 1946 году — ЦГАЛИ. С середины 1940-х годов работала в редакции «Литературного наследства». В 1920-х годах судьба свела её с семьей Мандельштамов. У них она познакомилась с Анной Ахматовой, Львом Гумилёвым, Мариной Цветаевой, Борисом Пастернаком, Николаем Харджиевым, Марией Петровых, с другими литераторами и учеными. Изданные в 1998 году «Мемуары» Э. Герштейн представили жизнь её знаменитых современников.
Член Союза писателей СССР (1965).
Лауреат премий Малый Букер премии и Антибукер. (1998, «Мемуары»)
Похоронена на Ваганьковском кладбище