Helena Munktell föddes på Grycksbo herrgård som yngsta barn av nio till brukspatronJohan Henrik Munktell vid Grycksbro bruk, och Augusta Munktell. Fadern var en skicklig pianist, vilket bidrog till att hon fick en ordentlig utbildning. Föräldrarna levde i ett disharmoniskt äktenskap, och modern Augusta bodde därför till stor del i Stockholm. När fadern dog flyttade hela familjen till Stockholm, varifrån modern skötte affärerna. Hon var syster till Amalia Hjelm och Emma Sparre.
Munktell studerade sång, piano, kontrapunkt och instrumentation för Conrad Nordqvist, Johan Lindegren och Joseph Dente vid Musikkonservatoriet i Stockholm. Hon fick undervisning i komposition av Ludvig Norman. Man utövade mycket musik i stockholmska hemmet och gav soaréer enligt tidens sed. Modern skötte affärerna från Stockholm, men flyttade med familjen till Grycksbo under somrarna, där musiklivet fortsatte som under faderns dagar.
År 1870 begav sig Munktell med sin mor först till Wien för att studera sång och piano hos elitlärarna, och därefter Italien och Schweiz. I Paris 1877 beslutade hon sig för att stanna och uppträdde som sångerska och pianist. De närmaste två åren studerade hon för Benjamin Godard och Vincent d'Indy. De två skulle bli hennes största tillskyndare.
Komponerandet tog överhanden och Munktell lät tala om sig för sin skicklighet. Verken blev alltmer uppmärksammade, även om de mottogs med viss kyla i Tyskland och Sverige, där hon hade sin debutkonsert 1885. Sångerna omtalades i Stockholm som innovativa "pärlor". Det var i Frankrike som de stora lagrarna skördades. Där engagerade sig Munktells tidigare lärare d'Indy för att sprida hennes verk. Violinisten George Enescu uruppförde violinsonaten opus 21 i Paris och spelade den senare i Berlin. Hennes opera I Firenze framfördes i Stockholm 1889 och fick beröm när den uppfördes i Frankrike i systern Emma Sparres ateljé. Därmed blev Munktell den första svenska kvinnliga tonsättaren som skrev opera, flera år före Elfrida Andrée.
Munktells stil är inspirerad av fransk nyromantik och är ganska harmonisk och avancerad och tycktes av samtiden djärv. Orkesterstycket Bränningar är typiskt för denna stil. Hon illustrerar vågornas nyckfullhet med orkesterns hela palett och gör ideliga skiftningar i sättet att använda instrumenten och sätta ihop ovanliga kombinationer med dem. Ett ständigt flöde böljar, men kan ibland plötsligt och oväntat stanna upp, som för att understryka naturelementens nyckfullhet. Harmoniskt kommer man att tänka på den sene Wagner och givetvis d'Indy, men även den tidige Skrjabin, men Munktell komponerade självständigt.
Senare i livet, kring sekelskiftet 1900, intresserade hon sig för svensk folkton.
