Händelsen utreds som misstänkt mordbrand.
Räddningstjänsten larmades strax efter klockan halv två natten till fredagen till en adress i Sävsberg i Bollnäs med anledning av branden.
Kvinnan i 35-årsåldern, som befunnit sig i villan, fördes med ambulans till sjukhus där hon förklarades avliden.
Enligt Ljusnan är villan totalförstörd. Räddningstjänsten har under natten riktat in sig på att förhindra spridning till närliggande byggnader.
– Anledning till att vi upprättar om mordbrand är på grund av egendomsskadan samt att vi ska kunna utreda. Ingen person är gripen eller misstänkt, säger Joar Källman, vakthavande befäl vid polisens ledningscentral, till tidningen.