父亲叶绍袁，明天启进士，官工部主事，是一位负有才名的文学家，著有《湖隐外史甲寅日注》。母亲沈宜修是山东副使沈珫的长女，通经史，善诗词，著有《鹂歌集》二卷、《梅花诗》一卷。小纨是她的次女。比小纨大3岁的叶纨纨，字昭齐，3岁就能背白居易的《长恨歌》，13岁已能赋诗填词，著有《芳雪轩遗集》。比小纨小3岁的叶小鸾，字琼章，4岁读《离骚》，10岁制联应对，12岁通诗词，著有《疏香阁遗集》。
小纨自幼聪颖过人，4岁能背蔡琰的《悲愤诗》和白居易的《琵琶行》，10岁就能吟诗作对填词曲。一次母亲让她以词、曲牌名作对，她一口气说了“一斛珠;满江红”、“点绛唇;剔银灯”、“天仙子;虞美人”、“金缕曲;桂枝馨”等七、八副对子。父亲一旁笑道：“吾儿当为易安(李清照)矣!”小纨渐大，与戏曲家沈璟之孙诸生沈永祯结为夫妇，育有一女沈树荣 (?～1673)，後嫁与叶世侗之子叶舒颖 (1631～?) 为妻。
1632年，小妹小鸾、大姐纨纨因多病先后夭折，小纨血泪千行，肝肠寸断，伤感之余展纸挥毫，于崇祯九年(1636)著成杂剧《鸳鸯梦》，以为追念。钱谦益(1582～1664)所言：“蕙绸《鸳鸯梦》杂剧伤姊妹而作”。陈去病亦云：“叶小纨，以其妹小鸾之逝，悲伤极致，作《鸳鸯梦》杂剧四出，亦颇工美。”剧中写蕙百芳、昭綦成、琼龙雕三书生金兰结义、生离死别的故事。实际写的是她们姐妹三人难分难舍的手足之情。“蕙”、“昭”、“琼”分别是小纨、纨纨、小鸾字号的头一个字，年龄也相符合。开头从西王母因三侍女尘缘未断，谪罚她们下凡写起，下分四出：第一出写中秋佳节三好友同游凤凰台;第二出写蕙百芳苦苦思念昭、琼二友;第三出写传来琼龙雕病逝的噩耗，蕙百芳赶去吊丧，正在抚棺痛哭之时，又听到昭綦成因悲痛过度而身亡的丧音，蕙百芳呼天抢地，痛不欲生;第四出写琼、昭二友死后，蕙百芳从此“逍遥云水，访道寻真”，经吕纯阳指点，醒悟到“人生聚散，荣枯得失，皆犹是梦”，终于回头重新与昭、琼相聚，同回瑶池，全剧情节生动，结构井然，词情并茂，音律和谐，满纸血泪，凄惋动人，故有“殊清警拔俗”之评。一时争相购读，海外亦有流传。日本学者八木泽元于1959年在东京出版了一部《明代剧作家研究》的论著，共分九章。前八章分别论述了朱有纯、康海、李开光、陈与效、梅鼎祚、汤显祖、臧懋循七位男剧作家。第九章专论女戏曲家叶小纨，介绍了小纨的一家、小纨的作品及其年谱，突出了杂剧《鸳鸯梦》，还附有《叶小纨诗辑》。誉满九州，名动三岛，叶小纨不愧为我国第一位女戏曲家。其舅沈自征序其杂剧云：“词曲盛于元，未闻有擅能闺秀者。蕙绸出其俊才，补从来闺秀所未有。其俊语韵脚，不让贯酸斋、乔梦符，即其下里，犹是周宪王‘金梁桥下’之声。”崇祯年间，《鸳鸯梦》和她的诗集《存余草》均被其父叶绍袁收入《午梦堂全集》。小纨34岁寡居，诗作极多，晚年汰存二十分之一，编为《存余草》，已佚。