Антонина Весенина родилась в Воронеже. Окончила вокальное отделение Воронежской государственной академии искусств (класс Натальи Савицкой). По окончании работала в камерном музыкальном театре «Санктъ-Петербургъ-опера», на сцене которого пела партии Джильды в «Риголетто», Женевьевы в «Сестре Анжелике», Луции в «Поругании Лукреции».
С 2011 года — солистка Академии молодых оперных певцов Мариинского театра.
В июне 2014 года дебютировала на сцене Концертного зала Мариинского театра в партии Царицы ночи.
Как приглашённая солистка выступает в Большом театре России, Гамбургской государственной опере, в Опере Земпера в Дрездене, берлинской Комише-опер и Дойче-опер.
В октябре 2018 года исполнила партию Розины на премьере оперы Россини «Севильский цирюльник» под управлением Пьера Джорджо Моранди в Большом театре России.
С 2022 года — солистка оперной труппы Мариинского театра.
Репертуар в Мариинском театре:
Антонида («Жизнь за царя»)
Снегурочка («Снегурочка»)
Царевна-Лебедь («Сказка о царе Салтане»)
Шемаханская царица («Золотой петушок»)
Царевна Ненаглядная Краса («Кащей Бессмертный»)
Илия («Идоменей, царь Критский»)
Донна Анна («Дон Жуан»)
Госпожа Зильберкланг («Директор театра»)
Царица ночи («Волшебная флейта»)
Розина («Севильский цирюльник»)
Норина («Дон Паскуале»)
Джильда («Риголетто»)
Адель («Летучая мышь»)
Тереза («Бенвенуто Челлини»)
Олимпия («Сказки Гофмана»)
Лакме («Лакме»)
В концертных исполнениях опер:
Эсмеральда («Эсмеральда» Даргомыжского)
Мария Миронова («Капитанская дочь» Коллонтая)
Элиза («Царь-пастух» Моцарта)
Клоринда («Золушка» Россини)
Жюли («Шёлковая лестница» Россини)
Беатриче ди Тенда («Беатриче ди Тенда»)
Линда («Линда ди Шамуни»)
Ольга («Федора» Пуччини)
Фея («Золушка» Массне)
Также в репертуаре: Лючия («Лючия ди Ламмермур»), Амина («Сомнамбула»), Джульетта («Капулети и Монтекки»), Оскар («Бал-маскарад»), Мари («Дочь полка»), Лейла («Искатели жемчуга»), Констанца («Похищение из Сераля»), Цербинетта («Ариадна на Наксосе»), Фиакермилли («Арабелла»), Марфа («Царская невеста»).
Регулярно выступает в концертных программах Академии, в том числе за рубежом — в Великобритании, Италии, Австрии, Франции, Испании.
Антонина Весенина участвовала в мастер-классах Елены Образцовой, Ларисы Гергиевой, Грайра Ханеданьяна и Гегама Григоряна.
