Uczyła się na Wydziale Elektroniki w Rimon School of Music. Przed rozpoczęciem kariery muzycznej pracowała m.in. jako kelnerka, nauczycielka w przedszkolu i opiekunka do dzieci.
Kariera muzyczna Karierę muzyczną rozpoczynała od występów w klubach i podczas przyjęć weselnych. W 2016 została wokalistką zespołu The Experiment, z którym koncertowała po całym kraju. Przez dwa lata śpiewała też w zespole Gaberband. thumb|left|Neta Barzilaj podczas prób do występu w 63. Konkursie Piosenki Eurowizji w Lizbonie, maj 2018 Jesienią 2017 wzięła udział w przesłuchaniach do piątej edycji programu Ha-Kochaw ha-Ba le-Erowizjon; ostatecznie doszła do finału, który został rozegrany 13 lutego 2018, i zajęła pierwsze miejsce w głosowaniu telewidzów i jurorów, dzięki czemu została ogłoszona reprezentantką Izraela w 63. Konkursie Piosenki Eurowizji organizowanym w Lizbonie. 11 marca 2018 wydała teledysk do konkursowego utworu „Toy”, który w tekście nawiązywał do akcji #MeToo. Przed konkursem była wskazywana na główną faworytkę do wygranej. 8 maja wystąpiła w pierwszym półfinale konkursu i z pierwszego miejsca awansowała do finału, który został rozegrany 12 maja. Zdobyła w nim pierwsze miejsce po zdobyciu 529 punktów, w tym 317 pkt od telewidzów (1. miejsce) i 212 pkt od jurorów (3.