Η Πολύνα Κοσμαδάκη είναι ιστορικός τέχνης. Σπούδασε Ιστορία της Τέχνης και Αρχαιολογία στο Στρασβούργο (Université des Sciences Humaines de Strasbourg) και στο Παρίσι, στο Πανεπιστήμιο της Σορβόννης (Paris IV), από όπου πήρε πτυχίο Ιστορίας της τέχνης και Αρχαιολογίας και όπου πραγματοποίησα τον πρώτο κύκλο των μεταπτυχιακών σπουδών στην ιστορία της Τέχνης του 20ού αιώνα. Στη συνέχεια, πραγματοποίησε ένα δεύτερο μεταπτυχιακό (DEA) στην ιστορία της Tέχνης και ξεκίνησε την έρευνα για την διδακτορική της διατριβή, την οποία υποστήριξε στο Πανεπιστήμιο της Σορβόννης τον Σεπτέμβριο του 2003. Στο Παρίσι εργάστηκε στο Μουσείο Rodin ενώ όταν επέστρεψε στην Ελλάδα εργάστηκε ως ερευνήτρια στο Ίδρυμα Γουλανδρή – Μουσείο Σύγχρονης Τέχνης της Άνδρου.
Σήμερα είναι Επιμελήτρια του Τμήματος Ζωγραφικής Χαρακτικών και Σχεδίων στο Μουσείο Μπενάκη και διδάσκει από το 2005 Ιστορία της Ευρωπαϊκής Τέχνης στο Ελληνικό Ανοιχτό Πανεπιστήμιο. Από το 2008 είναι ερευνήτρια και μέλος της Επιστημονικής Επιτροπής στο τετραετές πρόγραμμα του Μουσείου Μπενάκη, της Γαλλικής Σχολής Αθηνών και του Ινστιτούτου Μεσογειακών Σπουδών με τίτλο «Παρίσι – Αθήνα: το διπλό ταξίδι 1917-1939», που αφορά την μελέτη των σχέσεων Ελλάδας-Γαλλίας στις τέχνες, κατά την περίοδο του μεσοπολέμου. Το 2004 ήταν βοηθός επιμελήτρια στην έκθεση « Ο Picasso και η Ελλάδα» του Μουσείου Σύγχρονης Τέχνης του Ιδρύματος Βασίλη και Ελίζας Γουλανδρή στην Άνδρο και από το 2005 έως το 2008 συμμετείχε στο ερευνητικό πρόγραμμα της Ανώτατης Σχολής Καλών Τεχνών με θέμα «Γυναίκες απόφοιτοι της Ανωτάτης Σχολής Καλών Τεχνών από το 1980 ως το 2004». Το 2007 δημοσίευσε μονογραφία για τη γλύπτρια Τίτσα Χρυσοχοΐδη. Πρόσφατες μελέτες της περιλαμβάνουν τις ανακοινώσεις «Modernism and Antiquity: Parisian perspectives and Greek artists during the interwar period» για το συνέδριο Re-imagining the Past Antiquity and Modern Greek Culture στο Birmingham University, «Η συμμετοχή της Ελλάδας στην Έκθεση Διακοσμητικών Τεχνών στο Παρίσι το 1925: μία απόπειρα πολιτιστικής διπλωματίας» και «Τα Cahiers d’art 1926 – 1939 : μία πρώτη προσέγγιση του έργου του Christian Zervos ως εκδότη και ως κριτικού τέχνης» και τις δημοσιεύσεις «Η διαπραγμάτευση της έμφυλης ταυτότητας και οι πρακτικές των γυναικών καλλιτεχνών στην Ελλάδα: Από τον 20ό στον 21ο αιώνα», «Η έννοια της πολυπολιτισμικότητας στη Σύγχρονη Τέχνη», «Διαβάζοντας τη σύγχρονη ελληνική σκηνή. Από την πολιτισμική κριτική στην τοπική μετα-θεωρία» και «O «ανεξάρτητος επιμελητής» ως επιμελητική προσέγγιση και η πρώτη της εφαρμογή σε έκθεση ελληνικής τέχνης» για το περιοδικό Κριτική και Τέχνη της AICA Hellas. Έχει επιμεληθεί εκθέσεις όπως η έκθεση Engage στη Γκαλερί Gazon Rouge το 2006 και την έκθεση Προθήκες θαυμάτων με τον Χριστόφορο Μαρίνο το 2010 ενώ επιμελείται και την σειρά εγκαταστάσεων σύγχρονης τέχνης «Καλλιτέχνες σε διάλογο με το Μουσείο Μπενάκη» που ξεκίνησε το 2011. Κείμενα, άρθρα της και κριτικές έχουν δημοσιευτεί σε περιοδικά, εφημερίδες και καταλόγους εκθέσεων.