Окончила Вхутемас — Вхутеин (1922–1926), училась у К. С. Петрова-Водкина, Н. И. Альтмана, В. В. Лебедева. Посещала Школу П. Н. Филонова во Вхутеине (Коллектив мастеров аналитического искусства). Осенью 1929 благодаря рекомендации А. В. Луначарского, близко знакомого с ее отцом, направлена для продолжения художественного образования в Париж. Познакомилась с А. Н. Бенуа, С. В. Чехониным, М. Ф. Ларионовым, . С. Гончаровой, П. Пикассо, А. Марке, Ф. Леже, А. Барбюсом.
Произведения Немёновой экспонировались на зарубежных выставках: «Литографии 27 советских художников» в Лондоне (1961), «Современное искусство в Советском Союзе» в Мюнхене (1965), «Ленинградская графическая мастерская» в Нью-Йорке (1967), «Советская печатная графика» в Штутгарте (1971).
Работы находятся в Государственном Русском музее, Музее современного искусства в Нью-Йорке и многих др.
