Elle effectue sa scolarité dans sa ville natale de Mayence, avant d'entamer des études de droit à l'Université Johannes Gutenberg qui la conduisent à l'obtention de son doctorat en 1991, avec une thèse en droit international. Parallèlement, à temps partiel, de 1989 à 1991, elle suit une formation en droit suisse à l'UNIL et y obtient une licence en 1991. Après un post-doctorat à l'Institut universitaire européen de Florence (1991-1992), elle occupe un poste de collaboratrice scientifique à l'IDHEAP à Lausanne (1992-1994)[5],[6].
C'est en septembre 1994 que sa carrière à l'Université de Fribourg débute, d'abord comme professeure associée en droit international, droit européen et droit public suisse, puis en 1996, comme professeure ordinaire et directrice exécutive de l'Institut de droit européen de l'Université[5]. Dans les années qui suivent, elle occupe également différents postes de gestion internes ou externes à l'Université fribourgeoise[1],[5].
Le l'assemblée plénière de l'Université la nomme au poste de rectrice pour la période 2015-2019, une décision validée par le Sénat le , puis par le Conseil d'État le [1]. Le , elle est nommée vice-présidente de la chambre des hautes écoles universitaires, avec une entrée en fonction à partir du [11],[12].
Depuis le début de sa carrière en 1991, elle a participé, en tant qu'auteure ou co-auteure, à de nombreuses publications, dont une vingtaine de livres, dans les domaines du droit international, droit européen et droit suisse[13]. Elle est reconnue pour ses travaux sur les relations Suisse-UE[14].
Astrid Epiney est également musicienne sur orgue, une formation musicale qu'elle a effectuée à Mayence, dans sa jeunesse (1980-1983), et où elle a également dirigé une chorale entre 1983 et 1988[6],[15].
2011 : Chevalier de la Légion d'honneur. Cette distinction lui est remise le en reconnaissance pour ses travaux dans le domaine du droit européen, ses collaborations internationales et son bilinguisme appliqué, tant dans ses travaux de recherche, que dans ses fonctions d'enseignante[18],[19];
2023: Officier de l'Ordre du Mérite de la République fédérale d'Allemagne. Elle reçoit cette distinction le pour sa contribution à l’entente entre les espaces culturels français et allemands grâce au renforcement des formations bilingues[20].