W latach 1978 - 1989 r. członek PZPR. Od roku 1968 do 1991 pełniła funkcję sekretarza technicznego i naukowego Polskiego Towarzystwa Matematycznego. Jest członkiem Demokratycznej Unii Kobiet. W 1993 r. wstąpiła do SdRP. Jest wiceprzewodniczącą Klubu Parlamentarnego SLD. Krystyna Łybacka została odznaczona przez prezydenta Chiraca za działalność na rzecz polsko-francuskiej wymiany parlamentarnej. Była przewodniczącą Komisji Nadzwyczajnej do Spraw Ratyfikacji Konkordatu
W rządzie Leszka Millera 2001-2004 była ministrem edukacji narodowej i sportu. W latach 2004-2005 pełniła funkcję wiceprzewodniczącego Klubu Parlamentarnego SLD.
W wyborach parlamentarnych w 2007 roku po raz szósty uzyskała mandat poselski, startując z listy koalicji Lewica i Demokraci.

W 1976 r. obroniła pracę doktorską w Instytucie Matematyki Politechniki Poznańskiej.

Jest absolwentką Wydziału Matematycznego Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.