Origines
Elle est la fille de Baudouin V (v. 1012-1067), dit Baudouin de Lille, comte de Flandre, et d'Adèle de France (1009-1079), comtesse de Corbie. Elle est donc, par sa mère, petite-fille du roi de France Robert II. Elle est la sœur des comtes de Flandre Baudouin VI (v. 1030-1070), dit Baudouin de Mons, et Robert Ier (v. 1031-1093), dit Robert le Frison.
Les ossements de Mathilde, conservés à l’abbaye aux Dames de Caen, ont été étudiés en 1961. Sa taille, calculée à partir de son fémur et de son tibia, est estimée être de 152 cm, ce qui était probablement au-dessus de la moyenne de son temps. L'examen de son squelette montre aussi qu'elle était fort mince. Inexplicablement, des sources académiques ont rapporté de manière erronée que sa taille était d'environ 127 cm.
Mariage
En 1050 voire 1051, elle épouse le duc de Normandie Guillaume le Bâtard (plus tard le Conquérant), fils illégitime de Robert Ier (v. 1010-1035), dit Robert le Magnifique, duc de Normandie, et d'Arlette de Falaise. Le mariage a lieu à Rouen, la capitale du duché de Normandie. Les négociations pour leur mariage débutent probablement dès 1048, mais en octobre 1049, au concile de Reims, le pape Léon IX l'interdit sur des bases apparemment inconnues. Toutefois, les futurs époux outrepassent l'interdiction. En 1059, le pape Nicolas II valide rétrospectivement ce mariage à condition que les deux époux fondent chacun une abbaye. Mathilde fonde alors l'abbaye aux Dames de Caen, dédiée à la Sainte-Trinité, et son époux fonde l'abbaye aux Hommes dédiée à saint Étienne. Son église abbatiale est dédicacée le 18 juin 1066. La fondation de l'église Notre-Dame du Pré de Quevilly lui est aussi attribuée.
Mathilde de Flandre a apparemment des relations cordiales avec tous ses enfants, et elle est notamment très proche de son aîné Robert. Elle est particulièrement peinée quand celui-ci se dispute avec son père et qu'il s'exile en France. Elle a l'habitude de lui envoyer de l'argent et de l'or aux dépens de son mari, mais quand celui-ci découvre le pot aux roses, il menace de sévices le messager breton qu'elle utilise. Elle est aussi en très bons termes avec son époux, et il semble qu'ils soient heureux en mariage. On ne connaît d'ailleurs aucune maîtresse ni aucun enfant illégitime à Guillaume le Conquérant.
Rôle politique
Sur le plan politique, Mathilde est régente du duché pendant la conquête normande de l'Angleterre, probablement avec son fils Robert. Roger II de Montgommery et Roger de Beaumont sont parfois ses conseillers. Elle contribue à la flotte d'invasion en donnant un bateau nommé Mora, que l'on peut d'ailleurs voir sur la Tapisserie de Bayeux. À la Pentecôte 1068, elle est en Angleterre où elle se fait couronner reine à Westminster. Elle continue à s'occuper de la régence de la Normandie durant les années 1070 et 1080. Elle joue le rôle typique d'une reine active du Moyen Âge. Dans son entourage on trouve l'évêque Guy d'Amiens, et elle entretient une correspondance avec le pape réformateur Grégoire VII, qui l'encourage à user de son influence sur son mari.
La conquête de l'Angleterre lui apporte de nombreuses terres et fait d'elle une riche propriétaire terrienne avec des propriétés dans 8 comtés. Elle ne possédait auparavant qu'un maigre douaire dans le Pays de Caux (Bures-en-Bray, Maintru, et Osmoy-Saint-Valery). Elle utilise ses nouvelles ressources financières pour faire divers dons à des maisons religieuses, notamment aux abbayes de Saint-Évroult, Corneille, Cluny et bien sûr de La Trinité de Caen.
Elle tombe malade à la fin de l'été 1083 et meurt le 2 novembre. Selon sa volonté, elle est inhumée dans l'église abbatiale de La Trinité (Abbaye aux Dames) de Caen. Sa tombe subsiste encore de nos jours, mais elle a été pillée par les protestants en 1562. Elle laisse toutes ses terres anglaises et son argent à son benjamin Henri. Sa couronne et son sceptre vont aux nonnes de La Trinité.
On a autrefois attribué à Mathilde la réalisation de la très célèbre Tapisserie de Bayeux, ou Tapisserie de la Reine Mathilde, qui relate la Conquête normande de l'Angleterre en 1066. Mais cette thèse est aujourd'hui totalement écartée.
