Bettina Noltenius hat an der Universität Trier Rechtswissenschaften und Philosophie studiert und mit dem ersten Staatsexamen abgeschlossen. Ihre Schwerpunkte Europarecht und Arbeitsrecht legte sie während eines Auslandsstudiums an der Universität Nancy II ab. Im Anschluss daran verfasste sie in Trier ihre Dissertation zum Thema "Kriterien der Abgrenzung von Anstiftung und mittelbarer Täterschaft - Ein Beitrag auf der Grundlage einer personalen Handlungslehre".
Danach absolvierte sie ihr Rechtsreferendariat am Hanseatischen Oberlandesgericht Bremen. Weitere Stationen des Referendariates führten sie unter anderem in den Justitiariat der Deutschen Welle nach Bonn. Im Anschluss an die zweite juristische Staatsprüfung arbeite sie zehn Jahre als Wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Friedrich-Wilhelms-Universität in Bonn. Dort war sie Akademische Oberrätin auf Zeit und verfasst ihre Habilitation. Ihre Forschungsschwerpunkte liegen im deutschen und europäischen (Straf-)Recht, der Rechtsphilosophie und im deutschen Strafrecht der Neuzeit. Zum Wintersemester 2014/15 übernahm Noltenius eine Lehrstuhlvertretung an der Universität zu Köln. Bis zu ihrem Ruf an die Universität Passau hatte sie die Professur für Strafrecht und Strafprozessrecht an der Ruhr-Universität Bochum inne.