Bonjour,

En bon français, nous devrions dire : la femme du portrait.

Maintenant, il faut savoir qu’il existe une tournure fréquemment utilisée pour les œuvres d’art.
La Dame à l’hermine,  la Madone aux fuseaux.
Deux tableaux de Léonard de Vinci.
Ce tour s’est étendu aux films :
La Femme au portrait
Un film de Fritz Lang.

Je ne pense pas que nous puissions l’utiliser dans le langage courant, hormis pour parler d’une œuvre.

Il y a une différence de sens entre : La Dame à l’hermine – jeune-fille à la perle
où « à » indique l’attribution et a approximativement le sens de « avec »
Et :
Jeune fille à la fenêtre (un tableau de Dali).
où « à » indique le lieu (devant la fenêtre)
et La femme au portrait
qui peut avoir deux sens
– la femme du portrait et en ce cas l’emploi de la préposition « à » est familier.
– la femme qui a un lien avec un portrait (La femme au portrait : titre d’un film) : emploi correct le sens est celui de l’attribution (voir plus haut)

==> dans le cas que vous proposez la formulation correcte est : la femme du portrait