È un'attrice francese, di origini algerine e tunisine. L'esordio del mondo del cinema è avvenuto nel 2007 con il film di Abdellatif Kechiche Cous cous, per il quale è stata premiata ai César come Miglior Attrice esordiente e al Festival di Venezia con il premio Marcello Mastroianni. Dopo numerose partecipazioni in tv, continua a lavorare anche sul grande schermo sotto la direzione di Guiraudie (Le roi de l'invasion, 2009), Amari (Dowaha), Bonello (L'Apollonide - Souvenirs de la Maison Close). Nel 2012 è nelle sale con la commedia drammatica La sorgente dell'acqua, di Radu Mihaileanu, nel quale recita al fianco di un'altra giovane attrice francese, Leïla Bekhti. Ha lavorato con registi come André Téchiné, Bertrand Bonello, Patricia Mazuy, Iris Kaltenback, Sylvie Verheyde, Teddy Lussi-Modeste e Radu Mihaileanu.
I suoi tre film come regista sono stati tutti selezionati a Cannes. Ti Meriti un Amore, selezionato alla Settimana della Critica, ottiene un grande successo di critica nel 2019, mentre Bonne Mère vince il Prix d'Ensemble a Un Certain Regard 2021, consegnato da Andrea Arnold. Hafsia ha anche realizzato un film per ARTE, La Cour, vincitore di due premi al Festival di La Rochelle.
Nel 2024 ha interpretato il ruolo principale nel film Borgo, diretto da Stéphane Demoustier, per il quale ha vinto il César come migliore attrice. Il suo terzo lungometraggio da regista è La Più Piccola, grazie al quale la protagonista Nadia Melliti vince il premio come migliore attrice al Festival di Cannes 2025.