Выпускница физико-математического отделения Московских высших женских курсов Герье (ныне – МПГУ). Закончила в 1916 году. Зоопсихолог, приматолог, музеевед, доктор биологических наук, организатор Дарвиновского музея в Москве. Заслуженный деятель науки РСФСР.
Родилась 18 мая 1889 года. Окончила Первую Пензенскую женскую гимназию с золотой медалью. В 1908 году поступила на МВЖК, увлекалась зоологией, особенно – поведением животных. После курсов училась в МГУ. На Высших женских курсах познакомилась с молодым преподавателем Александром Федоровичем Котсом, ведущим практические занятия по анатомии животных, и вышла за него замуж. Вместе супруги занимались формированием коллекции, ставшей впоследствии основой экспозиции Дарвиновского музея.
Занималась исследованиями поведения животных. С 1945 года – старший научный сотрудник в Институте философии АН СССР. Автор монографий «Дитя шимпанзе и дитя человека в их инстинктах, эмоциях, играх, привычках и выразительных движениях», «Конструктивная и орудийная деятельность высших обезьян», «Предпосылки человеческого мышления. (Подражательное конструирование обезьяной и детьми)».
Скончалась в 1963 году.
В ее память на здании 1-й Пензенской женской гимназии, которую она окончила, установлена мемориальная доска, ее именем названа одна из пензенских улиц. Также Надежде Ладыгиной-Котс посвящён один из залов Дарвиновского музея.
