הייתה פרופסור בקתדרה על שם חיים כהן לזכויות האדם בפקולטה למשפטים באוניברסיטה העברית בירושלים, מראשוני האגודה לזכויות האזרח בישראל ונשיאתה, מייסדת ונשיאת מרכז מציל"ה. כלת פרס ישראל לשנת ה'תשע"א (2011) בתחום המשפטים. הייתה חברת האקדמיה הישראלית למדעים משנת 2015.
נולדה בירושלים למשפחה ספרדית-ירושלמית ותיקה, נכדה לרב יוסף מרדכי הלוי, שהיה אב בית הדין של העדה הספרדית בעיר, ואחיינת לרב אליהו פרדס, רבה של ירושלים. גדלה בחיפה, למדה בביה״ס הריאלי, היתה חברה בשבט משוטטי בכרמל של הצופים, ושרתה בגרעין נח״ל בחצרים.
למדה משפטים, כלכלה ופילוסופיה באוניברסיטת העברית, והיתה בין חברי המערכת הראשונה של עיתון הפקולטה – ״משפטים״. סיימה תואר מוסמך בהצטיינות יתרה. ב-1975 השלימה דוקטורט בפילוסופיה של המשפט באוניברסיטת אוקספורד. עד 2010 כיהנה כפרופסור באוניברסיטה העברית, ושהתה כפרופסור אורח בביה״ס למשפטים באוניברסיטת ייל (הנחשב למוביל בעולם) ובאוניברסיטאות נוספות.
היתה חברה ועמיתת מחקר במכוני מחקר שונים, ביניהם מכון ירושלים לחקר ישראל, המכון הישראלי לדמוקרטיה, ומרכז מינרווה לזכויות האדם.
הצטרפה לאגודה לזכויות האזרח זמן קצר לאחר הקמתה בראשית שנות ה-70. בשנות ה-80 שימשה יו״ר האגודה, וכיהנה כנשיאתה בשנים 1999-1996. לקחה חלק בועדות ציבוריות שונות, ביניהן ועדת וינוגרד, ועדת שמגר, ועדת כהן להגנת הפרטיות, ועוד.
ב-2003 פרסמה, יחד עם הרב יעקב מדן, את אמנת גביזון-מדן שמהווה נסיון להגיע להבנות בין דתיים וחילונים בענייני דת ומדינה בישראל.
ב-2004 מונתה ע״י מיכאל איתן, אז יו"ר ועדת חוקה, חוק ומשפט של הכנסת, כיועצת בכירה לוועדה, כדי לסייע בהכנת פרק עקרונות היסוד של החוקה.
ב-2005 התעוררה מחלוקת סביב שאלת מינויה של גביזון לביהמ״ש העליון, שבסופו לא מונתה לתפקיד.
באותה שנה ייסדה גביזון את מרכז מציל״ה – מחשבה ציונית, יהודית, ליברלית והומניסטית – בראשו עמדה עד יום מותה. במסגרת המרכז פרסמה גביזון מסמכים וניירות עמדה סביב שלאת דמותה של ישראל כמדינה יהודית ודמוקרטית, בין היתר בנושאי חוקה לישראל, הגירה, דמוגרפיה, ועוד.
ב-2013 מונתה ע״י שרת המשפטים דאז, ציפי לבני, לבחון את הסדר החוקתי של זהות המדינה כמדינה יהודית דמוקרטית כרקע לניסוח ׳חוק הלאום׳.
ב-2015 נבחרה לחברה באקדמיה הלאומית הישראלית למדעים.
על פועלה הציבורי והמחקרי זכתה גביזון במשך השנים בפרסים חשובים רבים, ביניהם פרס ישראל (2011), פרס א.מ.ת (2003), אות יקירת ירושלים (2016), תארי דוקטור לשם כבוד, ופרסים נוספים.