Украинская шахматистка, международный мастер (2007). 14-я Чемпионка мира (с 1 декабря 2012 года). Победительница Шахматной Олимпиады в Турине (2006) в составе команды Украины (на запасной доске).
Анна Ушенина родилась 30 августа 1985 года в Харькове. В 7 лет научилась у матери игре в шахматы.
Закончила Харьковскую государственную академию физической культуры.
В 1997 году в Киеве победила на чемпионате Украины среди девочек до 12 лет.
В 1998−1999 годах одерживала победы на чемпионатах Украины среди девочек до 14 лет.
В 2000−2002 годах занималась шахматами в харьковской спортивной школе олимпийского резерва.
В 2000−2002 годах — победительница чемпионата Украины среди девушек до 20 лет.
В 2002 году вместе с национальной командой Украины завоевала золотые медали на чемпионате Европы среди девушек до 18 лет, а также завоевала серебряную медаль за результат 4½ из 6 на первой доске.
В 2003 году — международный гроссмейстер среди женщин.
В 2005 году одержала победу на чемпионате Украины среди женщин в Алуште, а на первенстве Европы среди женщин в Пловдиве заняла 3-е место.
В 2006 году на олимпиаде в Турине играла на запасной доске; команда Украины тогда завоевала золотую медаль.
В 2007 году Ушенина на командном первенстве Европы в Ираклионе завоевала золотую медаль на 3-й доске с результатом 5 из 7 в составе украинской женской национальной команды, а в Екатеринбурге на командном первенстве мира играла на 2-й доске, команда, так же как и Анна Ушенина (6½ из 9), завоевала тогда бронзовые медали. В том же году Ушенина получила звание международного мастера среди мужчин.
В 2008 году на олимпиаде в Дрездене вместе с командой завоевала 2-е место, играя на 3-й доске.
На проходившем в Стамбуле с 27 августа по 9 сентября 2012 года 40-й Международной шахматной Олимпиаде в составе женской сборной Украины от Харьковского «Динамо» Ушенина заняла 3-е место и набрала на своей доске 7 очков из 10 возможных (без единого поражения), внеся большой вклад в итоговый результат своей команды.
В том же 2012 году в Ханты-Мансийске на Чемпионате мира среди женщин завоевала шахматную корону, обыграв в финале на тай-брейке болгарскую шахматистку Антоанетту Стефанову (2:2, 1½:½). В результате выступления на данном турнире Анне Ушениной также было присвоено звание международного гроссмейстера (28-я женщина в списке международных гроссмейстеров).
С декабря 2012 года до 20 сентября 2013 года — 14-я чемпионка мира по шахматам.
На проходившем в Астане со 2 марта по 13 марта 2013 года 4-м командном чемпионате мира стала победительницей в составе женской сборной Украины, а также заняла 2-е место на 2-й доске, набрав 6 очков из 8 возможных.
По данным на 2013 год её тренером был Александр Валерьевич Халифман; однако, у Ушениной зачастую не было тренера из-за ограничений финансового характера.
2 апреля 2013 года сыграла в Киеве первый на Украине поединок по продвинутым шахматам, игра с с международным мастером Еленой Бойцун окончилась в ничью.
В апреле 2013 года мэр Харькова Геннадий Адольфович Кернес вручил спортсменке ключи от новой двухкомнатной квартиры, однако позднее выяснилось, что у Ушениной принялись отсуживать эту квартиру, и по существу огромный вклад Ушениной в престиж Украины (она — первая среди украинских шахматисток чемпионка мира, и не так много в Украине чемпионок мира по шахматам: всего две) так и остался не вознаграждённым по достоинству.
На проходившем в Варшаве 7 ноября по 17 ноября 2013 года играя в составе сборной Украины Ушенина стала победительницей командного чемпионата Европы, и завоевала бронзовую медаль на 2-й доске с результатом 6,5 очков из 8 возможных.
В 2015 году на Чемпионате Европе в Рейкьявике завоевала серебряную медаль.
Накануне чемпионата в Румынии сдала экзамены на бакалавра в харьковском Национальном юридическом университете имени Ярослава Мудрого.
В 2016 году — чемпионка Европы по шахматам (Мамая, Румыния), бронзовый призёр шахматной олимпиады в Баку.
В 2017 году — серебряный призёр Маккабиады.
На 2017 год рейтинг Ушениной составил 2444 (34-е место в мире, 4-е — среди шахматисток Украины).
На 1 января 2019 года вошла в рейтинг-лист (36 место, 2443 очка) сильнейших наряду с сестрами Музычук.