Volgens de Griekse mythe pochte Niobe over haar superioriteit ten opzichte van Leto omdat de godin slechts twee kinderen had, de tweeling Apollo en Artemis, terwijl Niobe veertien kinderen had (de Niobiden), zeven mannelijke en zeven vrouwelijke. Haar beroemde toespraak, die de verontwaardiging van de godin veroorzaakte, luidt als volgt:
Het was ter gelegenheid van het jaarlijkse feest ter ere van Latona en haar nakomelingen, Apollo en Diana, toen het volk van Thebe bijeen was, hun wenkbrauwen gekroond met laurier, wierook dragend naar de altaren en hun geloften betuigend, dat Niobe tussen de menigte verscheen. Haar kleding was prachtig van goud en edelstenen, en haar gezicht zo mooi als het gezicht van een boze vrouw maar kan zijn. Zij stond en keek met hooghartige blik naar het volk. “Wat een dwaasheid,” zei zij, “om wezens die je nooit hebt gezien te verkiezen boven hen die voor je ogen staan! Waarom zou Latona vereerd moeten worden in plaats van mij? Mijn vader was Tantalus, die als gast aan de tafel der goden werd ontvangen; mijn moeder was een godin. Mijn man bouwde en regeert deze stad, Thebe, en Frygië is mijn vaderlijk erfdeel. Waar ik mijn ogen ook wend, zie ik de elementen van mijn macht; noch is mijn gedaante en aanwezigheid een godin onwaardig. Ik heb zeven zonen en zeven dochters, en ik zoek schoonzonen en schoondochters die mijn alliantie waardig zijn. Heb ik geen reden om trots te zijn? Verkiest u Latona, de dochter van de Titaan, met haar twee kinderen, boven mij? Ik heb er zeven keer zoveel. Ik ben gelukkig, en ik zal gelukkig blijven. Zal iemand dit ontkennen?
Artemis doodde Niobe’s dochters en Apollo doodde Niobe’s zonen toen zij atletiek beoefenden, waarbij de laatste smeekte om zijn leven. De lichamen van haar kinderen lagen negen dagen onbegraven, want Zeus had de mensen in steen veranderd; op de tiende dag werden zij door de goden begraven. Apollo en Artemis gebruikten vergiftigde pijlen om hen te doden, hoewel volgens sommige versies ten minste één Niobide gespaard bleef, (meestal Meliboea). Amphion, bij het zien van zijn dode zonen, doodde zichzelf of werd door Apollo gedood omdat hij wraak zwoer. Een verwoeste Niobe vluchtte naar de berg Sipylus (de berg Spil) in Lydië in Anatolië en veranderde in een stenen waterval terwijl ze onophoudelijk huilde. Op de berg Spil bevindt zich een natuurlijke rotsformatie die lijkt op een vrouwengezicht, waarvan wordt beweerd dat het Niobe is, niet te verwarren met een beeld dat in de rotswand van de nabijgelegen berg Coddinus, ten noorden van de berg Spil, is uitgehouwen en dat waarschijnlijk Cybele voorstelt en door de plaatselijke bevolking wordt toegeschreven aan Broteas, de lelijke broer van Niobe. De rotsformatie staat ook bekend als de “Huilende Steen”, omdat de steen tijdens de zomer tranen zou hebben gehuild. De rots lijkt te huilen omdat het poreuze kalksteen is en regenwater door de poriën sijpelt.
Er zijn verschillende verslagen over hoe en waar Niobe stierf; het verhaal dat Niobe uit Thebe terugkeert naar haar Lydische vaderland is opgetekend in Bibliotheke 3.46.
De namen en het aantal van haar kinderen, en de tijd en plaats van hun dood, worden verschillend vermeld. Deze “Niobe”, beschreven door Pausanias (i. 21) en Quintus Smyrnaeus (i. 293-306), beiden inboorlingen van het district, was het uiterlijk dat een klif op Sipylus aannam, van een afstand gezien en vanuit het juiste gezichtspunt (zie Jebb over Sophocles, Antigone, 831). Het moet worden onderscheiden van een archaïsche figuur die nog steeds zichtbaar is, uitgehouwen in de noordzijde van de berg bij Magnesia, waaraan de traditie de naam van Niobe heeft gegeven, maar die in werkelijkheid voor Cybele is bedoeld.
Volgens sommigen is Niobe de godin van sneeuw en winter, wier door Apollo en Artemis gedode kinderen het ijs en de sneeuw symboliseren, die in het voorjaar door de zon worden gesmolten; volgens anderen is zij een aardgodin, wier nageslacht – de vegetatie en de vruchten van de bodem – elke zomer door de schachten van de zonnegod wordt opgedroogd en gedood. Burmeister beschouwt de legende als een incident in de strijd tussen de volgelingen van Dionysos en Apollo in Thebe, waarbij de eersten werden verslagen en teruggedreven naar Lydië. Heffter bouwt het verhaal op rond de druipende rots in Lydië, die in werkelijkheid een Aziatische godin voorstelt, maar door de Grieken voor een gewone vrouw werd aangezien. Enmann, die de naam interpreteert als “zij die de vermeerdering verhindert” (in tegenstelling tot Leto, die de vrouwen vruchtbaar maakte), beschouwt het verlies van Niobe’s kinderen als het voornaamste punt van de mythe. Hij vergelijkt haar verhaal met dat van Lamia, die, nadat haar kinderen door Zeus waren gedood, zich in een eenzame grot terugtrok en de kinderen van anderen wegvoerde en doodde. De verschijning van de rots op Sipylus gaf aanleiding tot het verhaal dat Niobe in steen was veranderd. De tragici gebruikten haar verhaal om de moraal van de instabiliteit van het menselijk geluk aan te geven; Niobe werd de vertegenwoordiger van de menselijke natuur, vatbaar voor hoogmoed in voorspoed en vergetelheid van het respect en de onderdanigheid die aan de goden verschuldigd zijn.
Het tragische verhaal van Niobe was een geliefd onderwerp in literatuur en kunst. Aeschylus en Sophocles schreven er tragedies over; Ovidius heeft het uitvoerig beschreven in zijn Metamorphosen. In de kunst was de beroemdste afbeelding een marmeren groep van Niobe en haar kinderen, door Sosius meegenomen naar Rome en opgesteld in de tempel van Apollo Sosianus (Plinius, Nat. Hist. xxxvi. 4). Wat waarschijnlijk een Romeinse imitatie van dit werk is, werd in 1583 gevonden bij de Lateranen, en bevindt zich nu in de Uffizi galerij te Florence. In de oudheid werd betwist of het origineel het werk was van Praxiteles of Scopas, en moderne autoriteiten zijn het niet eens over de identiteit met de door Plinius genoemde groep.
Het verhaal van Niobe is een oud verhaal onder de Grieken: Niobe wordt door Achilles genoemd tegenover Priam in Homerus’ Ilias boek XXIV, als een standaardtype voor rouw. Priam is als Niobe in die zin dat hij rouwt om zijn zoon Hector, die werd gedood en niet begraven gedurende verscheidene dagen. Niobe wordt ook genoemd in Sophocles’ Antigone: terwijl zij naar haar dood wordt gemarcheerd, vergelijkt Antigone haar eigen eenzaamheid met die van Niobe. De Niobe van Aeschylus, die zich afspeelt in Thebe, is overgeleverd in fragmentarische citaten die werden aangevuld met een papyrusblad met eenentwintig regels tekst. Uit de fragmenten blijkt dat de treurende Niobe gedurende het eerste deel van de tragedie gesluierd en zwijgend zit. Ook Sophocles heeft een Niobe bijgedragen die verloren is gegaan. Bovendien wordt het conflict tussen Niobe en Leto genoemd in een van Sappho’s poëtische fragmenten, (“Voordat zij moeders waren, waren Leto en Niobe de meest toegewijde vrienden geweest.”) Het onderwerp van Niobe en de vernietiging van de Niobiden behoorde tot het repertoire van Attische vaasschilders en vormde een inspiratiebron voor beeldengroepen en muurfresco’s, alsmede voor reliëfsnijwerk op Romeinse sarcofagen.
Niobe’s iconische tranen werden ook genoemd in Hamlet’s soliloquy (Act 1, Scene 2), waarin hij het verdriet van zijn moeder over de dode koning, Hamlet’s vader – “like Niobe, all tears” – afzet tegen haar ongepaste overhaaste huwelijk met Claudius.