Според древногръцкия мит Ниоба се гордеела с превъзходството си над Лето, защото богинята имала само две деца - близнаците Аполон и Артемида, докато Ниоба имала четиринадесет деца (Ниобидите) - седем мъжки и седем женски. Прочутата ѝ реч, която предизвиква възмущението на богинята, е следната:
По време на ежегодното празненство в чест на Латона и нейните потомци Аполон и Диана, когато жителите на Тебес се събрали, увенчани с лаврови венци, носейки тамян на олтарите и давайки обетите си, Ниоба се появила сред тълпата. Облеклото ѝ било разкошно, обсипано със злато и скъпоценни камъни, а лицето ѝ - толкова красиво, колкото може да бъде лицето на разгневена жена. Тя стоеше и оглеждаше хората с надменен поглед. "Каква глупост - казала тя, - да предпочиташ същества, които никога не си виждал, пред тези, които стоят пред очите ти! Защо Латона трябва да бъде почитана с поклонение, а не аз? Баща ми беше Тантал, който беше приет като гост на трапезата на боговете; майка ми беше богиня. Съпругът ми построи и управлява този град, Тива, а Фригия е мое бащино наследство. Накъдето и да обърна очи, наблюдавам стихиите на моята власт; нито пък формата и присъствието ми са недостойни за богиня. Към всичко това нека добавя, че имам седем сина и седем дъщери и търся снахи и зетьове с претенции, достойни за моя съюз. Нямам ли основание за гордост? Ще предпочетеш ли пред мен тази Латона, дъщерята на титана, с двете й деца? Аз имам седем пъти повече. Наистина съм щастлив и ще остана щастлив! Ще отрече ли някой това?
Артемида убила дъщерите на Ниоба, а Аполон убил синовете на Ниоба, докато те тренирали атлетика, като последният молел за живота си. Телата на децата й лежали девет дни непогребани, защото Зевс превърнал хората в камък; на десетия ден те били погребани от боговете. Аполон и Артемида използвали отровни стрели, за да ги убият, макар че според някои версии поне един ниобид бил пощаден (обикновено Мелибоя). При вида на мъртвите си синове Амфион или се самоубил, или бил убит от Аполон заради клетвата за отмъщение. Опустошената Ниоба избягала в планината Сипилус (Спил планина) в Лидия в Анадола и била превърната в каменен водопад, докато плачела непрестанно. На планината Спил има естествено скално образувание, наподобяващо женско лице, за което се твърди, че е Ниоба, да не се бърка със скулптура, издълбана в скалата на близкия хребет Коддин, северно от планината Спил, която вероятно представлява Кибела и която местните жители приписват на Бротеас, грозния брат на Ниоба. Скалното образувание е известно и като "Плачещият камък", тъй като се твърди, че през лятото камъкът е плакал със сълзи. Скалата изглежда, че плаче, защото е порест варовик и дъждовната вода се просмуква през порите.
Съществуват различни разкази за това как и къде е умряла Ниоба; историята, която връща Ниоба от Тебес в нейната лидийска родина, е записана в Bibliotheke 3.46.
Имената и броят на децата ѝ, както и времето и мястото на смъртта им, се посочват по различен начин. Тази "Ниоба", описана от Паусаний (i. 21) и Квинт Смирненски (i. 293-306), и двамата местни жители на областта, е видът, който придобива скалата на Сипила, когато се види от разстояние и от правилната гледна точка (вж. Jebb on Sophocles, Antigone, 831). Тя трябва да се различава от архаичната фигура, която все още се вижда, издълбана в северната страна на планината край Магнезия, на която традицията е дала името Ниоба, но която всъщност е предназначена за Кибела.
Според едни Ниоба е богинята на снега и зимата, чиито деца, убити от Аполон и Артемида, символизират леда и снега, разтопени от слънцето през пролетта; според други тя е богиня на земята, чието потомство - растителността и плодовете на почвата - се изсушава и убива всяко лято под ударите на бога-слънце. Бурмайстер разглежда легендата като случка от борбата между последователите на Дионис и Аполон в Тебес, в която първите били победени и прогонени обратно в Лидия. Хефтер изгражда историята около капещата скала в Лидия, която в действителност представлява азиатска богиня, но гърците я приемат за обикновена жена. Енман, който тълкува името като "тази, която пречи на нарастването" (за разлика от Лето, който прави жените плодовити), смята, че основният смисъл на мита е загубата на децата на Ниоба. Той сравнява нейната история с тази на Ламия, която, след като децата ѝ били убити от Зевс, се оттеглила в самотна пещера и отвличала и убивала децата на другите. Появата на скалата на Сипилус дава основание да се разкаже, че Ниоба е превърната в камък. Трагиците използвали историята ѝ, за да изтъкнат поуката за нестабилността на човешкото щастие; Ниоба станала представител на човешката природа, склонна да се гордее с благополучието си и да забравя за уважението и подчинението, дължими на боговете.
Трагичната история на Ниоба е любима тема в литературата и изкуството. Есхил и Софокъл пишат трагедии по нея; Овидий я описва подробно в своите "Метаморфози". В изкуството най-известното изображение е мраморната група на Ниоба и нейните деца, пренесена от Сосий в Рим и поставена в храма на Аполон Сосиан (Плиний, Nat. Hist. xxxvi. 4). Вероятно римска имитация на това произведение е намерена през 1583 г. близо до Латеранския дворец и сега се намира в галерия "Уфици" във Флоренция. В древността се е спорило дали оригиналът е дело на Праксител или на Скопас, а съвременните авторитети не са единодушни по отношение на идентичността му с групата, спомената от Плиний.
Историята на Ниоба е древна сред гърците: Ниоба е спомената от Ахил пред Приам в книга XXIV на "Илиада" на Омир като стоков тип за траур. Приам е като Ниоба, тъй като скърби за сина си Хектор, който е убит и не е погребан в продължение на няколко дни. Ниоба е спомената и в "Антигона" на Софокъл: докато върви към смъртта си, Антигона сравнява собствената си самота с тази на Ниоба. Ниоба на Есхил, чието действие се развива в Тива, е оцеляла във фрагментарни цитати, които са били допълнени от папирусов лист, съдържащ двадесет и един реда текст. От фрагментите става ясно, че през първата част на трагедията скърбящата Ниоба седи забулена и мълчи. Софокъл също е допринесъл с една Ниоба, която е изгубена. Освен това конфликтът между Ниоба и Лето се споменава в един от поетичните фрагменти на Сафо: ("Преди да станат майки, Лето и Ниоба бяха най-предани приятелки"). Темата за Ниоба и унищожаването на Ниобидите е била част от репертоара на атическите вазописци и е вдъхновила скулптурни групи и стенни фрески, както и релефни резби върху римски саркофази.
Емблематичните сълзи на Ниоба се споменават и в монолога на Хамлет (Действие 1, Сцена 2), в който той противопоставя скръбта на майка си по мъртвия крал, бащата на Хамлет - "като Ниоба, цялата в сълзи" - на нейния неприличен прибързан брак с Клавдий.
