Magdalena Targosz-Gajniak jest absolwentką Śląskiej Akademii Medycznej (obecnie Śląski Uniwersytet Medyczny) w Katowicach, którą ukończyła w 2005 roku i w której w 2012 r. obroniła tytuł doktora nauk medycznych.
Specjalizację w zakresie neurologii odbywała od 2006 roku w Oddziale Neurologii SP Centralnego Szpitala Klinicznego (obecnie Uniwersyteckie Centrum Kliniczne) w Katowicach oraz w latach 2011-2012 w Oddziale Neurologii w University Hospital in Coventry w Wielkiej Brytanii. Odbywała praktyki i szkolenia m.in. w Cambridge University Hospital i Queen Square Institute of Neurology.
W latach 2012-2013 była asystentem w Oddziale Neurologii Szpitala im. Rydygiera w Krakowie. Obecnie od 2014 roku jest zatrudniona w Oddziale Neurologii Wojewódzkiego Szpitala Specjalistycznego nr 3 w Rybniku, pracując w Pododdziale Udarowym i specjalizując się w leczeniu pacjentów z chorobami naczyniowymi mózgu, głównie w ostrej fazie udaru mózgu. Uczestniczy w badaniach klinicznych dotyczących leczenia chorób naczyniowych oraz stwardnienia rozsianego.
Jest członkiem Polskiego Towarzystwa Neurologicznego oraz European Stroke Organisation i European Society of Neurosonology and Cerebral Hemodynamics.
Posiada certyfikat Polskiego Towarzystwa Ultrasonograficznego w zakresie USG doppler tętnic szyjnych i kręgowych.