Antonija Mlikota završila je studij povijesti umjetnosti i sociologije na Sveučilištu u Zadru. Od 2005. godine zaposlena je kao znanstveni novak na Odjelu za povijest umjetnosti Sveučilišta u Zadru na projektu dr. sc Vinka Srhoja „Likovna umjetnost i likovna kultura 19. i 20. stoljeća u Dalmaciji“, a od 2007. na projektu „Likovna umjetnost i likovna kultura 19., 20. i 21. stoljeća u Dalmaciji“ istog istraživača. Godine 2009. zaposlena je na Odjelu za povijest umjetnosti Sveučilišta u Zadru u statusu asistenta, od 2013. godine u statusu višeg asistenta, a od studenog 2015. ima status docenta. Poslijediplomski doktorski studij povijesti umjetnosti na Filozofskom fakultetu u Zagrebu upisala je u prosincu 2007. godine. Doktorirala je 27. rujna 2013. s temom „Obnova i izgradnja povijesne jezgre Zadra nakon razaranja u Drugom svjetskom ratu“ pod mentorstvom prof. dr. sc. Julije Lozzi Barković sa Filozofskog fakulteta u Rijeci i prof. dr. sc. Pavuše Vežića s Odjela za povijest umjetnosti Sveučilišta u Zadru. Zaposlena je na Odjelu za povijest umjetnosti Sveučilišta u Zadru u statusu docenta, od 19. studenog 2021. u statusu izvanrednog profesora.

Na Odjelu za povijest umjetnosti izvodila je ili izvodi nastavu na dodiplomskoj razini iz temeljnih kolegija Osnove arhitekture, Umjetnost 19. stoljeća I, Hrvatska umjetnost 19., 20. i 21. stoljeća, seminar iz kolegija Umjetnost 20. i 21. stoljeća te izborne kolegije Arhitektura 20. stoljeća I, Arhitektura 20. stoljeća II, Bauhaus – škola za arhitekturu, primijenjenu umjetnost i dizajn, Dadaizam i dadaizmi. Na diplomskoj razini studija povijesti umjetnosti predaje Zaštitu spomenika kulture I, Zaštitu spomenika kulture II i kolegij Metodologiju istraživanja podrijetla umjetnina. Uz završne i diplomske radove, radi i kao mentor na doktorskom studiju Sveučilišta u Zadru, mentorirala je doktorska istraživanja u okviru Fulbright programa i u okviru međunarodnog projekta UrbanHist. Aktivno je uključena u rad različitih povjerenstava i odbora i na Odjelu za povijest umjetnosti i na razini Sveučilišta u Zadru. Sudjelovala je u organizaciji različitih znanstvenih manifestacija, ljetnih škola, studentskih projekata i konferencija.

Kao suradnica ili voditeljica sudjelovala je na različitim međunarodnim projektima, neki od recentnijih su: Transfer of Cultural Objects in the Alpe Adria Region in the 20th Century, prijavljen u HERA – Humanities in the European Research Area; Joint Research Program “Uses of the Past”, voditelja projekta dr. Christiana Fuhrmeistera, Zentralinstitut fur Kunstgeschichte, Munchen. U okviru projekta bila je voditeljica ljetne škole Provenance, why does it matter? Provenance, Dispossession and Translocation Research, održane na Sveučilištu u Zadru 27. do 31. kolovoza 2018. godine.

U suradnji s izv. prof. dr. sc. Rebekom Rudolf, University Centre for Electron Microscopy (UCEM) Fakulteta za strojništvo Univerza v Mariboru, vodila je bilateralni interdisciplinarni istraživački projekt MZOS Suvremena zaštita i restauracija kroz istraživanje materijala od kojih je izrađeno umjetničko djelo (2018.-2020.). Sudjelovala je kao istraživač na projektu International project ATRIUM PLUS Interreg Italy-Croatia CBC Programme, naslov: Architecture of Totalitarian Regimes of the 20th century in Europe's Urban Memory, European Cultural Route of the Council of Europe, te sudjeluje na trogodišnjem projektu REVIVAL Interreg Italy-Croatia CBC Programme koji se bavi zaboravljenom baštinom 20. stoljeća (istraživanje bunkera u Zadru). Sudjelovala je kao vanjski ekspert na međunarodnom projektu UrbanHist i RECOLOR (istraživanje Sfinge u Zadru). U proljeće 2017. godine priredila je u koautorstvu s Dubravkom Kisić, tadašnjom upraviteljicom Hrvatskog muzeja arhitekture, izložbu Zadar, poslijeratna urbanističko-arhitektonska obnova 1944-1958., koja je bila postavljena u manjem obimu u Hrvatskom muzeju arhitekture u Zagrebu, te kasnije u puno većem obimu u novootvorenom prostoru Kneževe palače u Zadru. 

Dosad je objavila niz znanstvenih radova na hrvatskom, engleskom, slovenskom, talijanskom i njemačkom jeziku, sudjelovala je na više desetaka znanstvenih i stručnih skupova te na radionicama i znanstvenim manifestacijama (u Hrvatskoj, Italiji, Njemačkoj, Španjolskoj, Slovačkoj, Sloveniji, Bosni i Hercegovini, Srbiji, Austriji, Švedskoj, Češkoj i Engleskoj), od čega na dvadeset međunarodnih. Održala je više desetaka javnih predavanja te aktivno sudjelovala na javnim tribinama i okruglim stolovima, promovirala je znanost i rezultate svojih istraživanja u televizijskim i radijskim emisijama, te u pisanim i elektronskim medijima. Aktivno se služi engleskim, a pasivno njemačkim jezikom, te ima bazično znanje talijanskog i latinskog  jezika.