Bärbl Mielich wurde 1952 in Wuppertal geboren. Aufgewachsen und zur Schule gegangen ist sie in Bocholt in Westfalen. Mielich studierte Sozialpädagogik in Düsseldorf Kaiserswerth und machte im Anschluss eine Weiterbildung zur Familienmediatorin. Danach arbeitete sie als Mediatorin in eigener Praxis. Bärbl Mielich ist verheiratet und hat drei Kinder und zwei Enkelkinder.

Mielich ist seit 1984 Mitglied bei den Grünen und wirkte gleich zum Einstieg an der Vorbereitung der Kreistagswahl im Landkreis Breisgau-Hochschwarzwald mit. Im Herbst 1987 rückte sie in den Kreistag nach, von 1988 bis 2006 war sie Fraktionsvorsitzende der Grünen Kreistagsfraktion und bis Juni 2009 Mitglied des Kreistages Breisgau-Hochschwarzwald.

Von 1996 bis 2000 gehörte Bärbl Mielich dem Landesvorstand der baden-württembergischen Grünen an. Seit zehn Jahren ist sie Sprecherin der grünen Bundesarbeitsgemeinschaft für die Bereiche Arbeit, Soziales, Gesundheit. Ihre Aufgabe in dem Gremium ist es, die inhaltliche Diskussion in den Fachgremien der Partei zu moderieren und in Konzepte zu gießen. 1998 und 2002 hat Mielich für den Bundestag im Wahlkreis Müllheim/Lörrach kandidiert und die landesweit besten Ergebnisse in einem ländlichen Wahlkreis errungen.

Im März 2006 wurde Mielich mit 14,13 Prozent im Wahlkreis Breisgau als Landtagsabgeordnete gewählt. In der grünen Fraktion ist sie für die Themen Gesundheit, Pflege, Alter, Menschen mit Behinderung und Psychiatrie zuständig. Seit Juli 2009 ist sie außerdem stellvertretende Fraktionsvorsitzende.