Es descendiente de una familia ayacuchana, de la provincia de Paucar del Sara Sara. La madre de Ollanta, Elena Tasso Heredia, es prima de su nuera Nadine. Es decir, Nadine es tía en segundo grado de su esposo Ollanta.
Heredia realizó los estudios secundarios en el colegio María de las Mercedes. Estudió Ciencias de la comunicación en la Universidad de Lima y tiene una Maestría en Sociología. Es cofundadora y miembro del Partido Nacionalista Peruano (actual Gana Perú), partido del cual su esposo Ollanta Humala es presidente y por el cual ha sido candidato a la presidencia del Perú en dos oportunidades.