Мария Павловна родилась 23 мая 1863 г. в Костроме. Отец её Павел Преображенский, человек естественно-научного склада ума, с ранних лет развивал в дочери любовь к природе, пытливость, талант исследователя.
В Костроме семья прожила недолго. Когда дочь окончила гимназию, Преображенские перебрались в Москву. Мария поступила в педагогический институт. По окончании его некоторое время работала в Москве, а затем, после смерти родителей, переехала в Санкт-Петербург, где устроилась счетоводом. Уже в это время она участвовала в многочисленных загородных экскурсиях и походах.
В 1895 г. Мария Павловна переехала во Владикавказ и поселилась в небольшом домике на Лермонтовской улице. Устроившись на работу на строительство Владикавказской железной дороги, она начала совершать туристические походы по Военно-Грузинской дороге. В 1896 г. в одиночку, без проводников пересекла Девдоракский ледник. Однако, как она писала позже в воспоминаниях: "Особенно заинтересовал меня... считавшийся в то время совсем недоступным Казбек, до двуглавой вершины которого от Владикавказа было рукой подать". Статья, описывавшая восхождение известного русского альпиниста В.Козмина на Казбек, произвела на нее сильное впечатление и заставила мечтать о покорении этой вершины.
На подготовку к восхождению у Марии Павловны ушло пять лет. В те времена альпинизм не поддерживался государством, так что на закупку амуниции и всего необходимого для восхождения пришлось долго откладывать часть небольшого жалования. К этому времени она перешла работать в Епархиальное женское училище: сначала на должность воспитателя, а затем - учителя чистописания и французского языка. К концу 1890–х годов Преображенская стала действительным членом Русского географического общества. Она изучила массивы ледников, расположенных вблизи Казбека, составила первое географическое описание Кристинского ущелья. Неизменным инструментом исследований, проводимых Марией Павловной, стал фотоаппарат. С его помощью она фиксировала состояние ледников, горных пород, сделала фотопанораму вершин Шино и Куро. Её доклад на заседании Кавказского отделения ИРГО, посвящённый ледникам и в 1901 г. опубликованный в сборнике общества, сопровождался собственными фотографическими снимками, среди которых были фотографии Джимаранского, Куртатинского, Кармадонского ледников, а также снимки языка ледника Мна, видов Куртатинского перевала, фирновых полей Джимаранского ледника и т. д. Всего снимков было более двадцати. К сожалению, в сборнике приведены лишь 2 фотографии. Судьба остальных снимков неизвестна.
Разреженный воздух и низкие температуры и сегодня делают крайне сложным использование фотоаппаратуры при высокогорных исследованиях. А в те времена фотографирование осложнялось еще и громоздкостью аппаратуры и хрупкостью расходных материалов. Преображенскую эти сложности не останавливали. Не имея денег на покупку собственной аппаратуры, она арендовала для своих экспедиций фотоаппарат у одного из владельцев владикавказского фотомагазина. А условия аренды были кабальными. По договору требовалось, кроме платы за аппарат, передать в собственность арендодателя все негативы после печати. Владельцу фотоаппарата подобная сделка сулила большие барыши: имея негативы, он мог торговать открытками и литографиями, сделанными на основе редких видов.
1 августа 1900 г. вместе с двумя проводниками Мария Преображенская покорила вершину Казбека, пройдя малоизвестной тогда тропой через Девдоракский ледник. Она стала первой женщиной, покорившей Казбек, и двенадцатым альпинистом, взошедшим на его вершину.
Даже через десять лет после восхождения будущий известный политический и государственный деятель С.М. Киров в газете "Терек" от 1911 г. писал: "До истекшего лета число бывших на вершине Казбека смельчаков было настолько ограничено, что их знали наперечёт. Имена их произносились с каким-то благоговением, им приписывались невероятная смелость и неустрашимость; их окружали ореолом геройства". Что уж говорить о лете 1900 г., когда Преображенская провела на вершине Казбека 65 минут!
В 1902 г. Мария Павловна в сопровождении проводника Яни Бузуртанова повторила восхождение, установив на вершине Казбека градусник для измерения минимальных температур. В 1903 г. по заказу Русского горного общества Преображенская руководит постройкой у склона Барт-корт хижины–приюта для альпинистов.
В период с 1902 по 1914 годы Преображенская совершила восемь восхождений, обойдя вокруг Казбека, установив там метеорологическую будку. Ей удалось также разметить труднопроходимые участки маршрута восхождения через Девдоракский ледник, который впоследствии получил имя Преображенской и стал основным маршрутом покорения Казбека.
В 1912 г. Мария Павловна стала одним из учредителей отделения Русского Горного общества во Владикавказе. Из каждой экспедиции она привозила большую коллекцию минералов и образцов горных пород и, конечно же, фотоснимки. Один комплект отпечатков она оставляла себе, второй посылала в ИРГО. Её научные и научно-популярные статьи, посвящённые Казбеку, выходили в ведущих российских изданиях.
В 1918 г. Преображенская планировала подъём на Казбек усовершенствованного оборудования для метеорологических наблюдений. Однако в Гражданскую войну всё оборудование и архив исследовательницы погибли вместе с лабораторией и домом Марии Павловны во время пожара.
Последнее своё восхождение на Казбек Преображенская совершила в первый же мирный год - 1920-й, отметив таким образом двадцатилетие альпинистской деятельности. В 1923 г. по тропе Преображенской прошла первая группа туристов.
С 1924 по 1927 годы Мария Павловна работала экскурсоводом по массиву Казбека, преподавала в Горском педагогическом институте. Некоторое время была туринструктором в Теберде и в Красной Поляне.
Скончалась Преображенская во Владикавказе от сыпного тифа 28 декабря 1932 г.