Müller besuchte von 1937 bis 1945 die Volksschule. Anschließend arbeitete sie von 1946 bis 1948 als Gärtnerin, bis 1950 dann als Traktoristin bei der MAS in Salow. Im Jahr 1950 begann sie eine Lehre auf dem Lehr- und Versuchsgut Gustavshof und ein Studium an der Fachschule für Landwirtschaft in Demmin. 1951 trat sie der SED bei.
Von 1953 bis 1958 studierte sie am Leningrader landwirtschaftlichen Institut in Puschkin. Danach war sie Agronomin der MTS Brohm und bis 1963 Vorsitzende der LPG Kotelow, zugleich auch Mitglied der SED-Leitung im Bezirk Neubrandenburg.
1963 bis 1989 war sie Mitglied des Zentralkomitees und Kandidatin des Politbüros des ZK der SED, ab 1963 zugleich Mitglied der Volkskammer und von 1971 bis 1989 Mitglied des Staatsrates. 1973–1976 leitete sie die Kooperative Abteilung Pflanzenproduktion beziehungsweise später die LPG Pflanzenproduktion in Kotelow, danach die Agrar-Industrie-Vereinigung (AIV) Pflanzenproduktion Friedland. 1989/1990 trat sie von ihren Funktionen zurück und wurde aus der SED-PDS ausgeschlossen.
Margarete Müller wurde 1964 mit dem Vaterländischen Verdienstorden, 1969 mit dem Banner der Arbeit und 1974 mit dem Karl-Marx-Orden ausgezeichnet. Sie war neben Ingeburg Lange und Margot Honecker eine der wenigen Frauen im obersten Machtzirkel der DDR.