长孙无垢的母亲是高氏，具体名字不详，是北齐清河王高岳之孙，乐安王高励之女。
文德皇后长孙无垢，鲜卑族，祖籍洛阳雍州长安（今陕西西安）人，小字观音婢。隋朝右骁卫将军长孙晟之女，唐朝宰相长孙无忌同母妹，唐太宗皇后，唐高宗之母。
八岁丧父，由舅父高士廉抚养，十三岁嫁李世民，武德元年册封秦王妃。武德末年，竭力争取李渊及其后宫对李世民的支持，玄武门之变当天亲自勉慰诸将士。之后拜太子妃。李世民即位十三天即册封为皇后。在后位时，善于借古喻今，匡正李世民为政的失误，并保护忠正得力的大臣。先后为李世民诞下三子四女。
贞观十年六月己卯，崩逝于立政殿，年仅三十六岁，谥号文德皇后，十一月庚寅葬于唐昭陵。咸亨五年，加谥号为文德圣皇后。天宝八载，加尊号为文德顺圣皇后。李世民誉之为“嘉偶”、“良佐”并筑层观望陵怀念。