Родилась 12 января 1967 года в Москве в семье врачей. Назвали Ренату в честь дяди. Правда, татарский дядя был Ринат.

Мама Ренаты обожала кино. Она все время ходила на вечерние сеансы и, разумеется, брала с собой дочку. Взрослые фильмы были скучны для Ренаты, и мама носила для нее большой пакет с яблоками. Так Рената и сидела в кинозале, хрустя яблоками. Мамина киномания передалась Ренате. Она признается, что может смотреть кино с утра до вечера. "Я помню, как разбила молотком кассету с одним скандальным фильмом, настолько он мне показался омерзительным. Короче, я слишком неравнодушна к кино. Чересчур. Можно было и не колотить молотком".

В десятом классе Рената решила поступать на сценарный факультет ВГИКа. Во-первых, потому, что она, как уже было сказано, любила кино, во-вторых, потому, что сама уже пробовала писать ("Сочинять начала рано. Я вечно была на продленках каких-то и я была такой Шахерезадой - все время истории рассказывала... и на переменках тоже."), а в-третьих, потому, что институт был рядом с домом. Она принесла во ВГИК свои рассказы. Сейчас сама Рената называет их "очень странными". На экзаменах присутствовал знаменитый сценарист Евгений Габрилович. Рената ему очень понравилась и поступила с первого раза.

Одним из руководителей курса был Исай Константинович Кузнецов (он, в частности, написал сценарий чудного советского блок-бастера "Москва - Кассиопея"). Дипломный сценарий Ренаты назывался "Принципиальный и жалостливый взгляд Али К.". Рецензент оценил его весьма негативно. Даже пришлось переписывать.

Стажировку Рената проходила в объединении Сергея Соловьева "Круг". Пожалуй, настоящая, народная слава пришла к ней после сериала Александра Митты "Граница. Таежный роман". Рената сыграла гарнизонного медработника. Но роль эта, по признанию Митты, не писалась специально под Литвинову. Пробовались несколько актрис. В июне 2002 вместе с фильмом была удостоена Государственной премии РФ.