Dalia Balsytė gimė 1954 07 11 Vilniuje. Tėvai – kompozitorius Eduardas Balsys, motina – Adelė Balsienė, LRT choro dainininkė, namų šeimininkė. Užaugino dukras pianistę Indrę Baikštytę (1979) ir menotyrininkę Eglę Juocevičiūtę (1987).
1972 m. baigė M.K. Čiurlionio menų gimnaziją, 1972-1977 studijavo Lietuvos muzikos ir teatro akademijoje, prof. Olgos Šteinberg fortepijono klasėje bei prof. Kornelijos Kalinauskaitės kamerinio ansamblio klasėje. 1980-1983 tęsė mokslus Maskvos P. Čaikovskio konservatorijos Kamerinio ansamblio katedroje, kur baigė asistentūros-stažuotės kursą pas prof. Tatjaną Gaidamovič ir Aleksandrą Bondurianskį.
Dalia Balsytė yra koncertavusi su Lietuvos kameriniu, Lietuvos nacionaliniu simfoniniu orkestrais, groja įvairiuose kameriniuose ansambliuose, koncertuoja su instrumentalistais ir dainininkais – Ingrida Armonaite, Edmundu Kulikausku, Dainiumi Puišiu ir kt. 1981-1986 metais Lietuvoje ir užsienyje koncertavo fortepijoninio trio sudėtyje su smuikininke Audrone Šarpyte ir violončelininku Albertu Šivickiu. 1994-2000 metais D. Balsytė aktyviai bendradarbiavo su smuikininku Raimundu Katiliumi, 1998 buvo išleista šio dueto kompaktinė plokštelė.
D.Balsytė yra nuosekli lietuviškos kamerinės muzikos propaguotoja – koncertuoja, daro įrašus, yra lietuviškos muzikos kompaktinių plokštelių (Eduardas Balsys Dramatinės freskos, Faustas Latėnas Samba lacrimarum, Faustas Latėnas ...in extremis...) projektų vadovė. 1999 m. ji iniciavo ir kasmet organizuoja Lietuvos kompozitorių kamerinės muzikos atlikimo konkursus, kurie 2012 tapo tarptautiniais. D. Balsytė inspiruoja naujų Lietuvos kompozitorių kamerinių kūrinių atsiradimą - yra pirmoji atlikėja, juos redaguoja ir ruošia spaudai, organizuoja koncertus.
Nuo 1979 m. Dalia Balsytė dėsto Lietuvos muzikos ir teatro akademijoje. 1996 m. jai suteiktas docentės pedagoginis vardas, nuo 2008 m. dirba profesoriaus pareigose. Jos studentų ansambliai sėkmingai dalyvauja Lietuvos ir užsienio konkursuose ir festivaliuose. Tarp žymiausių absolventų - fortepijoninis trio FortVio (Indrė Baikštytė, Ingrida Rupaitė, Povilas Jacunskas) – keturių tarptautinių konkursų laureatas, Europos kamerinės muzikos akademijos (ECMA) ansamblis. D.Balsytė dalyvauja ir vadovauja nacionalinių bei tarptautinių konkursų žiuri, veda kamerinio ansamblio meistriškumo kursus Austrijos, Vokietijos, Latvijos, Estijos, Suomijos, Lenkijos, Italijos aukštosiose mokyklose.
Dalia Balsytė nuo 2008 m. yra LMTA Kamerinio ansamblio katedros vedėja. Nuo 2011 m. yra LMTA Senato narė, jo Meno komisijos pirmininkė, LMTA Muzikos fakulteto Tarybos narė.
D.Balsytė yra ECMA – Europos kamerinės muzikos akademijos – meno tarybos narė, organizuoja ECMA Vilnius meistriškumo kursų sesijas bei aktyviai dalyvauja ECMTA – Europos kamerinės muzikos dėstytojų asociacijos – veikloje.
Už pedagoginius ir meninius pasiekimus Dalia Balsytė buvo apdovanota Seimo (2003) ir Prezidento Valdo Adamkaus (2007) ir Vyriausybės (2009) padėkos raštais.