Odile Bourin débute le violoncelle avec Alain Meunier. Elle intègre à 11 ans le Conservatoire National Supérieur de Musique de Paris en Solfège Spécialisé. Elle y obtiendra plus tard un 1er Prix de violoncelle à l’unanimité en 1981 dans la classe de Philippe Muller. Elle recherche ensuite les conseils d’Anner Bijlsma au Conservatoire Royal de La Haye (Pays-Bas) puis suis pendant 2 ans les cours du grand professeur Harvey Shapiro à la Juilliard School of Music de New-York.
Son expérience à l’Orchestre Philharmonique de Strasbourg, l’Orchestre de Paris, I Solisti Veneti…lui permet de jouer sous la direction de chefs prestigieux. Mais, en 1989, elle décide de se consacrer à la musique de chambre -principalement en duo, trio avec piano et sextuor- ainsi qu’à l’enseignement.

Elle enseigne actuellement au conservatoire Erik Satie à Paris (7ème arrondissement) et est régulièrement invitée à participer à des jurys ou des master-class: en France, au Japon, en Italie, ou bien en Argentine.
Par ailleurs, elle est l’auteure d’une Méthode de violoncelle pour débutants  qui fait autorité (3 volumes), de Les gammes au violoncelle  et de 2 recueils de Chorals de Bach transcrits pour quatuor de violoncelles -tous publiés aux Editions Henry Lemoine, Paris. En 2016, elle a breveté un accessoire qui facilite l’apprentissage de la tenue d’archet, la Solution pédagogique Celizy. 

De nombreuses tournées la mènent en France, Allemagne, Suisse, Italie, Royaume Uni, Russie, Etats-Unis, Japon, Chine, Australie …Elle est l’invitée française des « Rencontres des 1000 violoncelles » à Kobe en 2001, Hiroshima en 2010, Sendai 2015.
Ses partenaires ont été ou sont Armin Jordan, Felicity Lott, Théodore Paraskivesco, Bernard Cazauran, Armine Varvarian, Christophe Poiget, Alain Meunier, Alain Planès, Michael Appleman, Igor Kiritchenko…
Ses enregistrements mettent en valeur des répertoires méconnus –en musique de chambre (Martinu, Novak, Delage, Koechlin…) -et/ou avec piano (sonates françaises et œuvres de violoncellistes) -ainsi qu’en duo violoncelle-contrebasse.
Odile Bourin a été promue Chevalier des Arts et Lettres en 2020.