Родилась 13 марта 1938 года в селе Бараники Сальского района Ростовской области в крестьянской семье.
Отец Антонины погиб во Время Великой Отечественной войны. В 1948 году после смерти матери стала полной сиротой. В 1955 году оставила обучение в школе и пошла на работу на ферму, где работала телятницей. В 1956 году вышла замуж и вместе с мужем переехала в село Степное Степновского района Ростовской области (с 1956 года – село Яшалта Яшалтинского района Калмыцкой АССР, ныне – Республика Калмыкия).
С 1961 года трудилась разнорабочей, а с 1970 года – дояркой молочно-товарной фермы № 4 колхоза «Новый мир» района Яшалтинского района Калмыцкой АССР.
Указами Президиума Верховного Совета СССР от 14 февраля 1975 года и от 23 декабря 1976 года награждена орденом Трудовой Славы 3-й и 2-й степеней.
План одиннадцатой пятилетки (1981-1985) выполнила на 120 процентов по надою молока и на 126 процентов – по получению телят. Надой на каждую корову за 1985 год в среднем составил 3354 килограмма, что было выше на 700 литров, чем в среднем по колхозу. В 1986 году от 25 коров получила 789 центнеров молока при плане 625 центнеров. Участвовала во Всесоюзной выставке достижений народного хозяйства (ВДНХ) СССР, где получила золотую медаль.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 августа 1986 года за успехи, достигнутые в выполнении заданий одиннадцатой пятилетки и социалистических обязательств по производству и переработке сельскохозяйственной продукции, Моисеенко Антонина Яковлевна награждена орденом Трудовой Славы 1-й степени. Стала полным кавалером ордена Трудовой Славы.
Проработала в колхозе «Новый мир» дояркой в течение 37 лет. За все годы работы входила в клуб доярок-трёхтысячниц. В отдельные годы получала от каждой коровы более 4 тысяч литров молока.
С 1998 года – на заслуженном отдыхе.
Живет в селе Яшалта Яшалтинского района Республики Калмыкия.
Почётный гражданин Яшалтинского района (15.05.1998).
Награждена орденами Трудовой Славы 1-й, 2-й, 3-й степеней, медалями.