Élevée par des parents attentionnés et aisés, entourée d’artistes, Louise se lance dans une carrière artistique très jeune : brièvement la sculpture, puis la peinture. Elle établit une relation très forte et durable avec Sarah Bernhardt qui exerce une certaine influence sur elle.
Abbéma, qui explore les différentes techniques de la peinture, obtient un vif succès avec ses portraits d’acteurs et d’actrices de la Comédie française, mais aussi ceux de personnes célèbres comme Ferdinand de Lesseps, Jean-Jacques Henner ou Charles Garnier. Elle peint également des scènes de genre en intérieur et en extérieur qui offrent toujours des portraits très expressifs. Abbéma exécute de nombreuses commandes de particuliers mais aussi des peintures murales pour des mairies parisiennes, des bâtiments officiels en province et même une à Dakar. Son style se nourrit de l’impressionnisme mais demeure académique.
Abbéma est récompensée par des prix délivrés par les différents salons où elle expose, et devient chevalier de la Légion d’honneur en 1906.