Die Tochter einer jüdisch-protestantischen Arztfamilie war nach dem Schulbesuch Kindergärtnerin, später Verkäuferin in Kiel. Nach dem frühen Tod der Eltern arbeitete sie im Kommunistischen Jugendverband mit. 1925 begann ihre schauspielerische Laufbahn in Breslau. Danach stand sie vor allem in Berlin auf der Bühne. 1929 bis 1931 spielte sie während einer ausgedehnten Tournee des Piscator-Kollektivs durch Deutschland und die Schweiz in dem Stück § 218 (Frauen in Not). In Fritz Langs Klassiker M gab sie 1931 ihr Filmdebüt.

Vor den Nationalsozialisten flüchtete die überzeugte Kommunistin nach Moskau, wo sie Theater spielte und in dem antifaschistischen Film Kämpfer auftrat. Während des Krieges war sie Sprecherin bei Radio Moskau und am Sender „Freies Deutschland“. Nach dem Krieg kam sie 1945 nach Berlin zurück. Hier spielte sie meist am Deutschen Theater und am Maxim-Gorki-Theater.

In Ost-Berlin spielte sie zunächst am Kleinen Theater unter den Linden, 1950/51 am Deutschen Theater, 1951 am Maxim-Gorki-Theater. Sie spielte 1946 in Gerhard Lamprechts Jugend- und Trümmerfilm Irgendwo in Berlin.[2]

Als Filmschauspielerin erhielt sie zahlreiche Neben- und Hauptrollen bei der DEFA und beim DFF.

So war sie in dem DEFA-Klassiker und Märchenfilm Der Teufel vom Mühlenberg von 1955 als Müllerin der Talmühle zu sehen. Sie war als Darstellerin die ideale Arbeitermutter mit sozialistischer Überzeugung; so als die Fürsorgerin Herta Scholz in Frauenschicksale. Als bitter und misstrauisch, aber nicht böse gewordene Bauersfrau Situra trat sie in Kurt Maetzigs Schlösser und Katen auf. Ab 1959 war sie auch in TV-Filmen zu sehen, z. B. 1967 als Mutter Mörschel in Kleiner Mann – was nun? Äußerst gegensätzliche Rollen spielte sie in zwei TV-Filmen von Thomas Langhoff: als schrullige Druckerei-Hilfsarbeiterin Klara in Ich will nicht leise sterben und als bornierte wie sympathische Kleinbürgerin Julia in Guten Morgen, du Schöne! nach einem Tonbandprotokoll von Maxie Wander.

Lotte Loebinger heiratete 1927 den Politiker Herbert Wehner. Bereits in der Zeit des sowjetischen Exils trennten sich ihre Wege, die Scheidung erfolgte erst später.

Loebinger war lange Jahre Mitglied der SED und Ehrenmitglied des Maxim-Gorki-Theaters.