Fatti: A. A._ (1967) e la figlia C.B._ (1999), cittadine italiane, hanno ottenuto il 9 settembre 2007 un permesso di dimora UE/AELS nel Cantone di Neuchâtel, valido fino al 10 settembre 2012, per svolgere un'attività lucrativa dipendente rispettivamente per vivere con la madre. Il 27 ottobre 2007 esse sono state raggiunte da B.B._ (1964), loro compagno rispettivamente padre, al quale è stato rilasciato un permesso di dimora UE/AELS senza attività lavorativa e valevole fino al 27 ottobre 2012, A._ avendone garantito il sostentamento. B. Inabile al lavoro per motivi di salute dal 16 dicembre 2008 e senza impiego in seguito ad una ristrutturazione aziendale dal 1° aprile 2009, A._ si è trasferita, insieme al compagno e alla figlia, nel Cantone Ticino il 1° ottobre 2009. Là ha iniziato a percepire, il 12 ottobre successivo, le indennità di disoccupazione alle quali si sono aggiunte, dal 1° novembre 2009, prestazioni assistenziali per lei e i conviventi. Il 26 luglio 2010, preso atto che A._ beneficiava ancora di indennità di disoccupazione, la Sezione della popolazione del Dipartimento delle istituzioni le ha rilasciato un permesso di dimora UE/AELS per cambiamento di Cantone con la stessa validità e il medesimo scopo di quello accordatole in origine. Un trattamento uguale è stato concesso al compagno e alla figlia. C. Il 23 agosto 2012 rispettivamente il 12 ottobre 2012 A._, la figlia e il compagno hanno chiesto il rilascio di permessi di domicilio. Nel corso dell'istruttoria delle domande è apparso che A._ era da diverso tempo senza lavoro, che aveva esaurito, il 31 marzo 2011, le indennità di disoccupazione e che lei e i familiari avevano usufruito dell'aiuto sociale dal 1° novembre 2009 al 30 aprile 2012 e, dopo un'interruzione di qualche mese, di nuovo in modo continuo dal 1° novembre 2012. Inoltre, avevano percepito gli assegni familiari integrativi (AFI; fr. 559.-- mensili), dal 1° ottobre 2013 al 31 luglio 2014. Infine, benché fossero entrambi iscritti da tempo all'ufficio regionale di collocamento di X._ ed avessero anche effettuato diverse ricerche di lavoro, né lei né il compagno avevano (ri) trovato un impiego. D. Sulla base dei citati fatti e dopo avere concesso agli interessati la possibilità di esprimersi, la Sezione della popolazione ha negato il 23 gennaio 2014 il rilascio di permessi di domicilio a A._, alla figlia C.B._ e al compagno B.B._ e, nel contempo, ha rifiutato di rinnovare i loro permessi di dimora UE/AELS. Il Consiglio di Stato, dinanzi al quale gli interessati hanno contestato con atti separati unicamente il rifiuto del rinnovo dei permessi di dimora UE/AELS, ha respinto con un unico giudizio del 28 maggio 2014 le loro impugnative. Detta decisione è stata confermata dal Tribunale cantonale amministrativo con sentenza del 23 dicembre 2014. E. Il 28 gennaio 2015, agendo per sé e in rappresentanza della figlia e del compagno, A._ ha esperito dinanzi al Tribunale federale un ricorso in materia di diritto pubblico, con cui chiede l'annullamento della sentenza cantonale e la proroga dei loro permessi di dimora UE/AELS. Censura la disattenzione dell'Accordo, concluso il 21 giugno 1999, tra la Confederazione Svizzera, da una parte, e la Comunità europea ed i suoi Stati membri, dall'altra, sulla libera circolazione delle persone (Accordo sulla libera circolazione o ALC; RS 0.142.112.681) e del principio della proporzionalità. Chiede che venga conferito l'effetto sospensivo al gravame e di essere dispensata dal dovere versare un anticipo a titolo di garanzia delle spese giudiziarie. Chiamati ad esprimersi il Consiglio di Stato si è rimesso al giudizio della Corte, mentre il Tribunale cantonale amministrativo ha rinunciato a formulare osservazioni, limitandosi a riconfermare le motivazioni e conclusioni della propria sentenza. La Sezione della popolazione e la Segreteria di Stato della migrazione SEM hanno proposto la reiezione del gravame. F. Con decreto presidenziale del 30 gennaio 2015 è stato concesso l'effetto sospensivo al ricorso. G. Con replica del 21 aprile 2015 i ricorrenti hanno ribadito i loro argomenti.