立为皇后

本始元年（164年），梁女莹的姐姐皇太后梁妠征召汉章帝曾孙、河间孝王刘开之孙、蠡吾侯刘翼之子蠡吾侯刘志到洛阳城夏门亭，想要让他与梁女莹成婚。同年闰六月，梁女莹与刘志没有来得及举行婚礼，梁女莹的哥哥大将军梁冀毒死汉质帝，梁妠与梁冀决策宫中，立刘志为帝 ，是为汉桓帝，仍然由梁妠继续临朝听政。 

建和元年（147年），有关主管官员上奏皇太后梁妠说：“《春秋》记载迎王后于纪，还在路途上就称为皇后了。现在大将军梁冀的妹妹梁女莹，应当继承后位。缔结婚约之际，已经有太后之命允许他们结合，现在应该备齐礼章，按时纳聘以成婚。请把这个意见下达三公、太常，按礼仪行事。”梁妠同意。于是全部依照汉惠帝纳皇后张氏的旧例，聘礼用黄金二万斤，纳采用雁、璧、四马车、束帛等，如完全按照旧典规章。梁女莹自建和元年（147年）六月开始进入掖庭，八月十八日立为皇后。 

忧愤而死

当时梁妠秉持国政，梁冀专掌朝权，所以梁女莹能独自得到宠幸，自她以下都不得进见汉桓帝。梁女莹凭借着她的姐姐、哥哥的荫庇势力，恣意过着极其奢侈浪费的生活，宫室帐幕雕琢富丽，服装用物华丽珍贵，精巧佩饰的规格，比起前世加倍奢侈。和平元年(150年)，梁妠去世，汉桓帝对她的恩宠渐渐衰减。梁女莹既没有儿子，因此暗怀怨恨忌妒之心，每当有宫人孕育，很少能得保全。汉桓帝虽然被梁冀逼迫畏惧，不敢对她谴责发怒，然而梁女莹侍奉汉桓帝的机会转而渐渐稀少。延熹二年（159年）七月初二日，梁女莹因忧愁愤恨而死，谥号懿献皇后。七月二十一日，葬于懿陵。 同月，汉桓帝诛杀梁冀。八月初九日，汉桓帝废黜懿陵为贵人坟冢。