В 1972 году закончила ПМГМУ им. И.М. Сеченова, лечебный факультет. С 1977 года работает в ФГБУ "НАУЧНЫЙ ЦЕНТР АКУШЕРСТВА, ГИНЕКОЛОГИИ И ПЕРИНАТОЛОГИИ им. академика В.И. Кулакова Минздрава России" сначала в должности младшего, затем старшего и ведущего научного сотрудника отделения гинекологической эндокринологии.
В 1985 году Л.А. Марченко защитила кандидатскую диссертацию на тему: «Состояние системы гемостаза на фоне гормонотерапии в периоде климактерия», в 1997 году - докторскую диссертацию на тему: «Генитальный герпес (клиника, диагностика, лечение)». С 1998 года ей присвоена должность ведущего научного сотрудника того же отделения.
К настоящему времени она является автором более 150 научных трудов. Имеет высшую квалификационную категорию по специальности «Акушерство и гинекология». Владеет всеми современными методами диагностики и лечения гинекологических больных с различными нарушениями репродуктивной системы и эндокринной патологией, а также техникой малых хирургических операций. Лариса Андреевна является ведущим специалистом Центра в области диагностики и лечения больных, страдающих вирусно-бактериальной инфекцией, ею разработаны тактика ведения больных, страдающих тяжелыми формами генитально-герпетической инфекцией вне беременности.
К числу основных направлений научно-практической деятельности относится также разработанная ею система обследования больных, страдающих преждевременным выключением функции яичников, включающая генетические, иммунологические, иммуногистохимические методы обследования, в результате чего выделены группа больных, страдающих аутоиммунным поражением яичников, хромосомно-генетическими аберрациями, вирусно-токсическими поражениями. В настоящее время разработаны ранние критерии, на основании которых можно прогнозировать возможность развития ранней менопаузы. Параллельно с работой в отделении консультирует в научно-поликлиническом отделении Центра и в центре «Здоровье женщин после 40 лет».
Под руководством Ларисы Андреевны подготовлено 5 кандидат медицинских наук. С 1992 года является вице-президентом Ассоциации гинекологов-эндокринологов России и в этом качестве оказывает большую организационно-методическую и образовательную помощь врачам и научным сотрудникам в различных регионах России. Наряду с этим является членом Европейской ассоциации гинекологов-эндокринологов.