Fatti: A. La cittadina macedone A.A._, si è sposata con il cittadino svizzero B.A._ nel 2007, in Macedonia. Dalla loro unione è nata la figlia C.A._. Giunta in Svizzera il 13 aprile 2008 per vivere con il marito, A.A._ ha ottenuto un permesso di dimora annuale, che le è stato rinnovato un'ultima volta fino al 12 aprile 2010. B. Ritenendo di essere vittima di maltrattamenti, A.A._ ha lasciato l'abitazione coniugale nel febbraio 2010. Trasferitasi a Y._ con la figlia presso la casa X._ nell'aprile successivo ha inoltrato un'istanza di misure protettrici dell'unione coniugale alla Pretura competente, a seguito della quale i coniugi A._ sono stati autorizzati a vivere separati. Il Pretore ha affidato la figlia alla madre e riconosciuto un diritto di visita al padre, dispensandolo dal pagamento di contributi a causa della situazione finanziaria in cui versava. Durante le audizioni che hanno avuto luogo davanti alla polizia cantonale nel giugno 2010, A.A._ e B.A._ hanno spiegato che il matrimonio era stato combinato dai genitori, che dopo un certo periodo avevano iniziato ad avere problemi coniugali, e quindi comunicato l'intenzione di divorziare. C. Il 7 luglio 2010, preso atto del fatto che la convivenza con il marito era cessata, la Sezione della popolazione del Dipartimento delle istituzioni del Cantone Ticino ha negato il rinnovo del permesso di dimora a A.A._ e fissato alla stessa un termine scadente il 31 agosto 2010 per lasciare il territorio elvetico. Su ricorso, la decisione menzionata è stata confermata dapprima dal Consiglio di Stato, il 10 novembre 2010, poi dal Tribunale cantonale amministrativo, con sentenza del 20 gennaio 2011. D. Il 18 febbraio 2011, A.A._ ha inoltrato dinanzi al Tribunale federale un ricorso in materia di diritto pubblico, con cui postula l'annullamento delle decisioni emesse dalle istanze inferiori ed il rinnovo dell'autorizzazione richiesta, per lei e per la figlia. Chiamato ad esprimersi, il Tribunale cantonale amministrativo si è riconfermato nelle motivazioni e nelle conclusioni della propria sentenza. Ad essa hanno fatto rinvio anche la Sezione della popolazione e l'Ufficio federale della migrazione. Il Consiglio di Stato si è invece rimesso al giudizio di questa Corte. 