Sie studierte in München Naturwissenschaften, wechselte aber bald zur Kunstgeschichte. Nach dem Studium in München, Wien und Leipzig promovierte sie 1928 in München. 1929 wurde sie Assistentin, später wissenschaftliche Hilfsarbeiterin bei der Preußischen Schlösserverwaltung. 1935 wurde sie in das Angestelltenverhältnis übernommen und arbeitete und lernte beim Kunsthistoriker und Direktor der Verwaltung Ernst Gall (1888–1958). Nach 1945 wurde Margarete Kühn die erste Direktorin der Verwaltung der Staatlichen Schlösser und Gärten Berlin und engagierte sich für den Wiederaufbau der Ruine des schwer zerstörten Schlosses Charlottenburg. Von 1958 bis 1975 war Margarete Kühn Herausgeberin der „Zeitschrift für Kunstgeschichte“. Sie verfasste viele Bücher und Aufsätze und gab ab 1962 „Karl Friedrich Schinkel. Lebenswerk“ heraus. 1980 erhielt sie den Karl-Friedrich-Schinkel-Ring des deutschen Nationalkomitees für Denkmalschutz, 1984 die Berliner Ernst-Reuter-Plakette und 1991 die Fidicin-Medaille des Vereins für die Geschichte Berlins, dessen langjähriges Vorstandsmitglied sie war.