Ամալյա Պետրոսյանը ծնվել է 1937 թվականի ապրիլի 8-ին Թբիլիսիում։ Ավարտել է Երևանի պետական համալսարանը` պատմաբանի որակավորմամբ։ 1966 թվականին ավարտել է Հայաստանի գիտությունների ազգային ակադեմիայիպատմության ինստիտուտի ասպիրանտուրան։ 1967 թվականից աշխատել է Հայկական հանրագիտարանի գլխավոր խմբագրությունում, որպես գիտական խմբագիր, ապա Հայ ժողովրդի պատմության բաժնի վարիչ։ ԱԺ-ում ծավալած գործունեության ընթացքում եղել է արտաքին հարաբերությունների մշտական հանձնաժողովի, ինչպես նաև «Շամիրամ» խմբակցության անդամ։ Եղել է «Շամիրամ» հասարակական-քաղաքական կազմակերպության անդամ։