Faits:
A. A._ et B._, ressortissants congolais, nés respectivement en 1978 et 1976, ont célébré leur mariage coutumier en République démocratique du Congo, le 31 janvier 1998. Trois enfants sont issus de cette union: X._, née le 4 novembre 1998, C._ et D._, nés tous deux le 3 mars 2001.
Laissant ses trois enfants à Kinshasa, A._ est entrée en Suisse le 13 septembre 2005 pour y rejoindre B._ qui y séjournait depuis 2002 comme requérant d'asile. Elle a également déposé une demande d'asile qui a été rejetée, par décision de l'Office fédéral des migrations (en abrégé: ODM) du 19 octobre 2005. L'intéressée a recouru contre cette décision auprès de la Commission fédérale de recours en matière d'asile, remplacée par le Tribunal administratif fédéral dès le 1er janvier 2007.
A._ et B._ ont eu un quatrième enfant prénommé E._, le 25 mai 2006. Ils se sont mariés civilement à Orbe, le 22 septembre 2007.
Le 30 novembre 2007, B._ et son fils E._ ont été mis au bénéfice d'une autorisation annuelle de séjour.
B. En avril 2008, A._ a déposé une demande de regroupement familial auprès du Service de la population du canton de Vaud (ci-après: le Service de la population). Invitée à indiquer quelles étaient ses intentions à l'égard de ses trois enfants restés à Kinshasa, elle a répondu, le 24 juillet 2008, qu'elle souhaitait que ces derniers la rejoignent. Au sujet de sa situation financière, elle a fait savoir, le 26 mai 2009, qu'elle avait récemment achevé une formation d'auxiliaire de santé dispensée par la Croix-Rouge suisse et qu'elle cherchait un emploi dans le domaine médical. Quant à la situation financière de son conjoint, elle ne lui permettait momentanément pas de la prendre en charge, raison pour laquelle elle était assistée financièrement par l'Etablissement vaudois d'accueil des migrants.
La demande de regroupement familial a été étendue à X._, arrivée illégalement en Suisse le 1er août 2010. Les parents ont expliqué qu'ils avaient été informés fortuitement de la venue de leur fille par un appel téléphonique d'un inconnu leur demandant de venir la chercher à la gare Cornavin. En novembre 2011, les époux ont communiqué au Service de la population que B._ était au bénéfice d'un contrat de travail de durée indéterminée et qu'il avait un salaire mensuel brut de 4'148 fr., allocations familiales comprises. De son côté, A._ a fait valoir qu'elle pourrait intégrer sans attendre le marché du travail, si elle obtenait rapidement l'admission provisoire.
Par décision du 5 décembre 2011, le Service de la population a rejeté les demandes d'autorisations de séjour de A._, ainsi que de X._, et a prononcé leur renvoi de Suisse. Il a retenu que les moyens financiers de B._ ne lui permettaient pas de subvenir aux besoins de son épouse et de leurs quatre enfants sans dépendre de l'aide sociale. Au demeurant, il constatait qu'il n'avait pas reçu de demandes d'autorisation pour les deux enfants restés à l'étranger.
A._ et X._ ont recouru contre cette décision auprès de la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal vaudois (ci-après: le Tribunal cantonal).
C. Parallèlement à la procédure cantonale, l'ODM a, par décision du 26 juin 2009, fait savoir à A._ qu'à la suite de son mariage avec un compatriote titulaire d'une autorisation de séjour, il renonçait à son renvoi, prononcé dans sa décision du 19 octobre 2005 refusant l'asile. La copie de cette décision qui a été transmise au Tribunal administratif fédéral, auprès duquel la procédure de recours était toujours pendante, mentionnait par erreur que l'intéressée avait été mise au bénéfice d'une admission provisoire. Partant, ce dernier a constaté que la nouvelle décision du 26 juin 2009 rendait sans objet le recours du 18 novembre 2005 contre la décision de l'ODM refusant sa demande d'asile et a invité A._ à le retirer. Le 13 juillet 2009, le Tribunal administratif fédéral a pris acte du retrait du recours et a rayé la cause du rôle, en relevant que la recourante avait été mise au bénéfice d'une admission provisoire, par décision de l'ODM du 26 juin 2009. Il a confirmé, le 15 novembre 2010, que son prononcé du 13 juillet 2009 avait acquis force de chose jugée.
Le 15 novembre 2011, A._ a requis l'ODM de la mettre formellement au bénéfice de l'admission provisoire. Ce dernier a rejeté la requête le 17 novembre 2011, en considérant que la décision du Tribunal administratif fédéral du 13 juillet 2009 comprenait la mention erronée que l'intéressée avait été mise au bénéfice de l'admission provisoire. Celle-ci a alors recouru auprès du Tribunal administratif fédéral.
Par décision du 21 décembre 2011, l'ODM a finalement prononcé l'admission provisoire de A._, de sorte que le Tribunal administratif fédéral a rayé la cause du rôle. Partant, le Service cantonal de la population a, le 16 janvier 2012, annulé partiellement sa décision du 5 décembre 2011, en tant qu'elle concernait le renvoi de Suisse de A._. Il l'a toutefois maintenue en tant qu'elle refusait la délivrance d'autorisations de séjour à A._ et à sa fille X._ et qu'elle prononçait le renvoi de cette dernière.
Par arrêt du 30 mai 2012, le Tribunal cantonal a rejeté le recours de A._ et X._ et a confirmé la décision du Service de la population du 5 décembre 2011, en sa teneur modifiée au 16 janvier 2012.
D. Déclarant agir sur mandat des parents de X._, soit A._ et B._, le Service d'aide juridique aux exilés forme un « recours » auprès du Tribunal fédéral. Invoquant l'art. 8 CEDH, il conclut, sous suite de dépens, à l'annulation de l'arrêt du Tribunal cantonal du 30 mai 2012. Il présente également une demande d'assistance judiciaire partielle.
Le Tribunal cantonal conclut au rejet du recours, en se référant à son arrêt et le Service de la population renonce à se déterminer. De son côté, l'ODM propose de rejeter le recours.
Par ordonnance présidentielle du 5 juillet 2012, l'effet suspensif a été attribué au recours.

Considérant en droit:
1. Le Tribunal fédéral examine d'office et librement la recevabilité des recours dont il est saisi (<ref-ruling> consid. 1 p. 475; <ref-ruling> consid. 1 p. 417).
1.1 Il convient en premier lieu de déterminer qui recourt auprès du Tribunal fédéral, dès lors que le mémoire déposé par un mandataire qui n'est pas avocat n'est pas très clair sur ce point. L'arrêt attaqué concernait tant A._ que sa fille X._. Il ressort cependant de l'en-tête et de la motivation du recours, que seule est désormais contestée devant la Cour de céans la situation juridique de X._, ses parents agissant en tant que représentants légaux de leur enfant mineure (cf. art. 304 CC; <ref-ruling> consid. 3.1.2 p. 57; en matière de droit des étrangers, arrêt 2C_247/2012 du 2 août 2012 consid. 3.2). Le recours n'explique du reste nullement en quoi l'arrêt attaqué violerait le droit s'agissant de A._ (cf. art. 42 al. 2 LTF). Il faut dire qu'à la suite du prononcé de l'admission provisoire de celle-ci le 21 décembre 2011, le Service cantonal a, le 16 janvier 2012, modifié sa décision initiale du 5 décembre 2011 en renonçant à son renvoi. Partant, même si elle n'a pas obtenu d'autorisation de séjour sur le plan cantonal, A._ peut rester en Suisse avec son mari et son dernier fils, contrairement à sa fille. En conséquence, force est d'admettre que seule X._ forme recours contre l'arrêt du 30 mai 2012.
1.2 Selon l'art. 83 let. c ch. 2 LTF, le recours en matière de droit public est irrecevable contre les décisions en matière de droit des étrangers qui concernent une autorisation à laquelle ni le droit fédéral ni le droit international ne donnent droit.
L'éventuel droit de la recourante, mineure et arrivée clandestinement dans le pays, d'obtenir une autorisation lui permettant de séjourner en Suisse découle du regroupement familial.
1.2.1 Sous l'angle du droit interne, il convient de se demander si le statut juridique de l'un ou l'autre des parents de la recourante lui confère un tel droit.
Le père, B._, possède une autorisation de séjour, de sorte que le regroupement familial avec sa fille doit être envisagé sous l'angle de l'art. 44 de la loi fédérale sur les étrangers (LEtr; RS 142.20). Or, cette disposition n'octroie pas un droit à une autorisation de séjour au sens de l'art. 83 let. c ch. 2 LTF, l'octroi d'une telle autorisation étant laissé à l'appréciation de l'autorité (cf. <ref-ruling> consid. 1.2 p. 287 et les arrêts cités).
La mère, A._, est au bénéfice d'une admission provisoire depuis le 21 décembre 2011. Il s'agit d'un statut précaire qui règle la présence en Suisse de l'étranger aussi longtemps que l'exécution du renvoi n'est pas possible, n'est pas licite ou ne peut être raisonnablement exigée (art. 83 al. 1 LEtr; <ref-ruling> consid. 2.3 p. 249); les enfants de la personne admise provisoirement peuvent bénéficier du regroupement familial et du même statut, mais au plus tôt trois ans après le prononcé de l'admission provisoire et aux conditions prévues par l'art. 85 al. 7 LEtr (qui sont d'ailleurs les mêmes que celles de l'art. 44 LEtr).
Il s'ensuit qu'en vertu de la législation interne, la recourante ne peut se prévaloir d'un droit à séjourner en Suisse auprès de ses parents lui permettant de former un recours en matière de droit public.
1.2.2 Sous l'angle du droit international, la recourante invoque l'art. 8 CEDH. Selon la jurisprudence, un étranger peut se prévaloir de la protection de la vie familiale découlant de l'art. 8 CEDH à condition qu'il entretienne une relation étroite et effective avec une personne de sa famille ayant le droit de résider durablement en Suisse (cf. <ref-ruling> consid. 1.3 p. 287; <ref-ruling> consid. 1.2 p. 180).
En l'espèce, il n'est pas contesté que la recourante, qui vit avec ses parents depuis deux ans en Suisse, entretient avec ceux-ci une relation étroite et effective. Encore faut-il que la famille jouisse du droit de résider durablement en Suisse au sens de l'art. 8 CEDH. Le père, arrivé en Suisse en 2002 comme requérant d'asile, est titulaire d'une autorisation de séjour depuis 2007. Dès lors que son épouse, elle-même venue en Suisse en 2005, est, depuis 2011, au bénéfice d'une autorisation provisoire, elle ne peut, momentanément en tous les cas, plus être renvoyée de Suisse, pays dans lequel elle possède un droit de présence (cf. art 83 al. 1 LEtr; MINH SON NGUYEN, Les renvois et leur exécution en droit suisse, in Les renvois et leur exécution, Berne 2011, p. 131). Tant que l'épouse peut rester en Suisse, on ne saurait imposer au mari, ni au dernier fils E._, de vivre à l'étranger, de sorte que, sauf cause de révocation, l'autorisation annuelle de séjour de ces derniers va être prolongée. Cette situation familiale particulière, même si elle peut se modifier en cas de levée de l'admission provisoire octroyée à A._, apparaît cependant comme suffisamment stable et durable compte tenu du nombre d'années déjà passées en Suisse par les parents, pour admettre que la famille possède de facto un droit de présence en Suisse qui permet à la recourante de se prévaloir de l'art. 8 CEDH (cf. PETER BOLZI, Migrationsrecht, 3e éd. Zurich 2012, art. 85 AuG n. 13; question laissée ouverte in <ref-ruling> consid. 2b/cc p. 341 ss et 3b p. 343). Le recours est donc admissible sous l'angle de l'art. 83 let. c ch. 2 LTF, étant précisé que la question de savoir si le regroupement familial doit en définitive être accordé relève du fond (<ref-ruling> consid. 1.3 p. 287).
1.3 La recourante a intitulé son écriture au Tribunal fédéral « recours ». Une telle imprécision ne saurait toutefois lui nuire, pour autant que cette écriture respecte les conditions formelles de la voie de droit ouverte, soit celle du recours en matière de droit public (<ref-ruling>, consid. 3.1 p. 499). Cette exigence doit être considérée comme étant remplie en l'espèce, malgré les conclusions exclusivement cassatoires du recours, en principe contraires à l'art. 107 al. 2 LTF. En effet, on comprend, à la lecture du mémoire, que la recourante souhaite obtenir une autorisation de séjour lui permettant de demeurer avec ses parents en Suisse, de sorte qu'interprétées à la lumière de la motivation, ses conclusions cassatoires sont admissibles (cf. <ref-ruling> consid. 1.3 p. 317 et les arrêts cités).
1.4 Pour le surplus, l'arrêt attaqué est une décision finale (cf. art. 90 LTF), rendue en dernière instance cantonale par un tribunal supérieur (cf. art. 86 al. 1 let. d et al. 2 LTF). Déposé en temps utile (cf. art. 100 al. 1 LTF) et dans les formes requises (cf. art. 42 LTF) par l'une des destinataires de l'arrêt attaqué (cf. supra consid. 1.1) qui a qualité pour recourir au sens de l'art. 89 al. 1 LTF, le recours en matière de droit public est par conséquent recevable.
2. L'arrêt attaqué a retenu que la demande de regroupement familial avait été formulée en faveur de la recourante dans les délais prévus par l'art. 47 LEtr. Toutefois, même si le père travaillait, son revenu n'était pas suffisant pour garantir l'autonomie financière de la famille, sans recourir à l'aide sociale. Quant à la mère, elle n'avait pas été en mesure de produire un contrat de travail ou une promesse d'emploi qui laisserait entrevoir qu'elle pourrait aussi réaliser un revenu, de sorte que la condition posée à l'art. 44 let. c LEtr n'était pas réalisée. Partant, c'était à juste titre que le Service cantonale avait refusé de délivrer une autorisation de séjour. En outre, comme les parents ne disposaient pas d'un droit de présence assuré en Suisse, la recourante ne pouvait se prévaloir de l'art. 8 CEDH. Au demeurant, les parents de la recourante étaient partis respectivement en 2002 et 2005, la laissant dans son pays d'origine avec ses deux petits frères. La recourante était arrivée clandestinement en Suisse en 2010, après avoir vécu les douze premières années de sa vie dans son pays d'origine où elle possédait tous ses repères et avait développé ses centres d'intérêts. Les deux ans vécus en Suisse avec ses parents et son frère ne suffisaient pas à créer une communauté de vie protégée par l'art. 8 CEDH. De plus, rien n'indiquait que la recourante aurait des difficultés insurmontables à retourner dans son pays d'origine, où elle retrouverait d'ailleurs ses deux petits frères.
3. Sous l'angle de la loi fédérale sur les étrangers, le respect des délais fixés à l'art. 47 LEtr, qui est admis par les autorités cantonales, implique que le regroupement familial n'est pas subordonné à l'existence de raisons familiales majeures au sens de l'art. 47 al. 4 LEtr. Il suppose toutefois la réalisation de certaines conditions. En relation avec le père de la recourante, le regroupement familial implique la réalisation des conditions prévues à l'art. 44 LEtr. Parmi celles-ci figure l'exigence que les personnes pouvant bénéficier de l'autorisation de séjour ne dépendent pas de l'aide sociale (art. 44 let. c LEtr). Or, selon les constatations cantonales, le père n'a pas un revenu suffisant et la mère, qui est assistée financièrement, n'a pas démontré de perspectives d'emploi. Ces faits, que la recourante ne remet pas en cause, lient la Cour de céans (art. 105 al. 1 LTF). Sur cette base, on ne peut faire grief aux autorités cantonales d'avoir refusé, en application de l'art. 44 LEtr, d'octroyer une autorisation de séjour à la recourante.
4. Encore faut-il se demander si une telle décision est conforme à l'art. 8 CEDH, compte tenu en particulier de l'admission provisoire octroyée à la mère de la recourante en 2011 et dont le Tribunal cantonal n'a pas examiné les conséquences sur la demande de regroupement familial de la fille.
4.1 Sous l'angle de l'art. 8 CEDH, la recourante se prévaut de plusieurs arrêts de la Cour européenne des droits de l'homme qui rappellent qu'un enfant a le droit de vivre avec ses parents, même si leur relation a été interrompue, et que les mesures internes qui s'y opposeraient constituent une ingérence protégée par cette disposition (voir par ex. arrêt Elsholz c. Allemagne du 13 juillet 2000, requête no 25735/94 § 43, plus récemment arrêt Eberhard et M. c. Slovénie du 1er décembre 2009, requêtes nos 8673/05 et 9733/05 § 125-127 et la jurisprudence citée dans les deux affaires). Selon la CourEDH, l'art. 8 CEDH peut entraîner l'obligation positive pour un Etat d'autoriser un enfant à vivre avec ses parents, afin de leur permettre de maintenir et développer une vie familiale sur son territoire (arrêt Sen c. Pays-Bas du 21 décembre 2001, requête no 31465, § 31 et 41).
4.2 Le Tribunal fédéral rappelle régulièrement que l'art. 8 CEDH ne confère en principe pas un droit à séjourner dans un Etat déterminé. Le fait de refuser un droit de séjour à un étranger dont la famille se trouve en Suisse peut cependant porter atteinte au droit au respect de sa vie privée et familiale garanti par cette disposition (<ref-ruling> consid. 1.3.1 p. 145, 153 consid. 2.1 p. 154 ss). Il n'y a toutefois pas atteinte à la vie familiale si l'on peut attendre des membres de la famille qu'ils réalisent leur vie de famille à l'étranger; l'art. 8 CEDH n'est a priori pas violé si le membre de la famille jouissant d'un droit de présence en Suisse peut quitter ce pays sans difficultés avec l'étranger auquel une autorisation de séjour a été refusée (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 147, 153 consid. 2.1 p. 155). En revanche, si le départ du membre de la famille pouvant rester en Suisse ne peut d'emblée être exigé sans autres difficultés, il y a lieu de procéder à la pesée des intérêts prévue par l'art. 8 § 2 CEDH. Cette disposition suppose de tenir compte de l'ensemble des circonstances et de mettre en balance l'intérêt privé à l'obtention d'un titre de séjour et l'intérêt public à son refus (<ref-ruling> consid. 5.2 p. 287; <ref-ruling> consid. 2.1 p. 155 et les référence citées).
4.3 S'agissant du regroupement familial relatif à des enfants, le respect de l'art. 3 § 1 de la Convention relative aux droits de l'enfant du 2 novembre 1989 (CDE; RS 0.107) impose d'accorder une importance primordiale à l'intérêt supérieur de l'enfant (cf. arrêt 2C_247/2012 du 2 août 2012 consid. 3.2). L'appréciation de cet intérêt va dépendre de la nature du lien parental. En matière de regroupement familial partiel, la jurisprudence a posé des conditions pour tenir compte des problèmes survenant en particulier lorsque l'enfant pour lequel une autorisation de séjour en Suisse est requise vit à l'étranger avec l'autre parent (cf. <ref-ruling> consid. 4.8 p. 86 ss). En revanche, lorsqu'un enfant n'a qu'un seul parent connu, la jurisprudence a souligné qu'on ne pourra en règle générale pas admettre que son intérêt est de vivre séparé de ce parent. La question de savoir quelles relations sont prépondérantes, entre celles que les enfants entretiennent avec leur parent en Suisse et celles qu'ils ont avec d'autres personnes vivant dans leur pays d'origine, n'a en effet ici pas l'importance déterminante qu'elle prend lorsque c'est l'autre parent qui s'occupe de l'enfant dans ce pays (arrêts 2C_247/2012 du 2 août 2012 consid. 3.3; 2C_793/2011 du 22 février 2012 consid. 3.2). Ce principe s'applique d'autant plus lorsqu'un enfant demande le regroupement familial pour lui permettre de vivre avec ses deux parents qui résident ensemble en Suisse. Dans une telle situation, l'intérêt supérieur de l'enfant est de pouvoir partager la vie commune avec ses parents. Partant, il faut, lors de la pesée des intérêts, être en présence d'éléments déterminants pour faire prévaloir l'intérêt public au refus du titre de séjour à l'intérêt évident de l'enfant de vivre en famille avec ses parents. Cette position correspond du reste à la jurisprudence de la CourEDH relative à l'art. 8 CEDH invoquée par la recourante (cf. supra consid. 4.1).
4.4 Le titulaire d'une admission provisoire n'est pas en mesure de retourner vivre dans son pays d'origine, son Etat de provenance ou un Etat tiers (cf. art. 83 al. 1 et 2 LEtr; ANDREAS ZÜND/LADINA ARQUINT HILL, Beendigung der Anwesenheit, Entfernung und Fernhaltung, in Ausländerrecht, 2ème éd. Bâle 2009, n. 8.98 ss). On ne peut donc exiger, sous l'angle de l'art. 8 CEDH, du membre de la famille au bénéfice de l'admission provisoire qu'il quitte la Suisse pour aller vivre sa vie familiale à l'étranger. Partant, le refus du regroupement familial pour permettre à un enfant de venir vivre avec un parent au bénéfice de l'admission provisoire, avec lequel il a une relation étroite et vécue, porte atteinte à l'art. 8 § 1 CEDH (cf. BOLZLI, op. cit., art. 85 AuG n. 13; PETER ÜBERSAX, Die EMRK une das Migrationsrecht aus Sicht de Schweiz, in EMRK und die Schweiz, p. 231 s.). Tel est le cas en l'espèce: la famille ne peut vivre en communauté ailleurs qu'en Suisse, ce qui découle du fait que la mère est au bénéfice d'une admission provisoire. Cette conclusion se déduit de la notion de l'admission provisoire qui n'est décernée que si l'exécution du renvoi n'est pas possible, n'est pas licite ou ne peut être raisonnablement exigée (art. 83 al. 1 et 2 LEtr). Il en va ainsi lorsque l'étranger ne peut quitter la Suisse pour son Etat d'origine, son Etat de provenance ou un Etat tiers, ni être renvoyé dans l'un de ces Etats.
4.5 En conséquence, il y a lieu de procéder à la pesée des intérêts prévue par l'art. 8 § 2 CEDH.
4.5.1 Le regroupement familial demandé vise à permettre à la recourante de vivre avec ses deux parents et son plus jeune frère. On ne se trouve donc pas dans une situation où seul l'un des parents bénéficierait d'une admission provisoire en Suisse, l'enfant résidant dans son pays d'origine avec l'autre parent. Comme déjà indiqué, la recourante vit chez ses parents, qui forment une communauté conjugale, avec son petit frère. Tant que l'admission provisoire n'est pas levée, il est impossible que la vie familiale puisse se dérouler à l'étranger. Le noyau familial se trouvant en Suisse, l'intérêt de la recourante de pouvoir vivre dans ce pays est primordial, ce d'autant plus qu'elle y vit depuis deux ans et y fréquente les écoles. Reste à examiner s'il existe des éléments déterminants de nature à faire primer l'intérêt public à refuser un titre de séjour à la recourante.
4.5.2 Selon les constatations cantonales, la demande de regroupement familial a été présentée dans les délais prescrits par l'art. 47 al. 1 LEtr. Il faut préciser que, comme le père possède une autorisation de séjour, le délai de carence de trois ans pour demander le regroupement familial après le prononcé de l'admission provisoire imposé par l'art. 85 al. 7 LEtr n'entre pas en considération. Il n'y a donc pas lieu de s'interroger sur le bien-fondé de cette exigence en regard avec l'art. 8 CEDH (question controversée, cf. RUEDI ILLES, AuG, Berne 2010, n. 31 ad art. 85 et les références citées; ÜBERSAX, op. cit., p. 232). Quant au fait que la demande ait été formée deux mois avant les douze ans de la recourante, il ne saurait permettre d'en conclure à un abus de droit, ce que ne retient du reste pas l'autorité cantonale. Les sous-entendus selon lesquels le but poursuivi serait l'avenir professionnel et la formation de la recourante ne sont à cet égard pas suffisants pour qualifier la requête d'abusive. Enfin, il n'existe pas de cause de révocation selon l'art. 62 LEtr.
L'arrêt attaqué retient que la recourante a passé presque douze ans au Congo, qu'elle y a ses repères et pourrait y retourner sans difficultés; ces éléments ne sont pas déterminants en regard de son intérêt évident à vivre avec ses deux parents (cf. supra consid. 4.5.1). Certes, deux de ses frères vivent encore au Congo. Cela ne saurait cependant pénaliser la recourante et empêcher le regroupement familial en ce qui la concerne. Il n'y a au demeurant pas lieu d'examiner, dans la présente procédure, l'éventuel droit au regroupement familial des deux autres enfants, dès lors qu'en l'état, aucune demande formelle n'a été déposée en ce sens.
En défaveur de la recourante, il a été retenu que le seul revenu du père ne suffisait pas " à l'entretien de son épouse et de ses quatre enfants ", le budget étant déficitaire à hauteur de 330 fr. Une telle appréciation doit être nuancée, dès lors que, contrairement à ce qu'avait initialement annoncé A._, seul le regroupement familial de la recourante fait l'objet de la procédure; partant, l'entretien des deux autres enfants au Congo ne saurait occasionner autant de dépenses que s'ils étaient en Suisse. Il n'est pas non plus inconcevable que la mère de la recourante trouve un emploi, puisqu'elle a accompli une formation d'auxiliaire de santé et que l'admission provisoire obtenue le 21 décembre 2011 lui permet de travailler (art. 85 al. 6 LEtr). Certes, comme le retient l'arrêt attaqué, celle-ci n'a produit aucun document qui démontrerait un engagement dans un proche avenir. Cela ne signifie pas que la situation financière de la famille n'est pas propre à s'améliorer. Dès lors que l'on n'est pas en présence d'une famille qui vivrait entièrement de l'aide sociale et qu'il suffit que la mère trouve du travail, même à temps partiel, pour que le budget soit équilibré, une telle perspective est suffisante (cf. <ref-ruling>, consid. 3c p.8 ss, confirmé in arrêt 2C_685/2010, du 30 mai 2011, consid. 2.3.1). Au demeurant, on peut douter que de simples considérations financières permettent de justifier le refus d'une demande de regroupement familial sous l'angle de l'art. 8 § 2 CEDH, lorsqu'un des membres de la famille est titulaire d'une admission provisoire (cf. BOLZI, op. cit., art. 85 AuG n. 13 in fine).
Reste que la recourante est arrivée en Suisse en 2010 clandestinement, mettant ainsi les autorités devant le fait accompli. Ce genre de comportement ne doit pas être favorisé et il convient de se montrer strict. Il n'est ainsi pas exclu que, si un parent fait venir clandestinement un enfant en Suisse, alors que celui-ci résidait auparavant à l'étranger auprès de l'autre parent, l'intérêt public à ne pas encourager ce type de comportement puisse l'emporter sur l'intérêt au regroupement familial partiel en Suisse. Dans le cas d'espèce, la situation est toutefois différente dans la mesure où, d'une part, les deux parents résident ensemble en Suisse et, d'autre part, la mère bénéficie d'une admission provisoire. Il n'est dès lors non seulement pas exigible, mais impossible en l'état que la vie familiale puisse être vécue dans un autre pays. En pareilles circonstances, la venue illégale en Suisse de la recourante, même si elle est à déplorer, ne saurait être l'élément déterminant d'intérêt public l'empêchant d'obtenir un titre de séjour (cf. en ce sens, BOLZI, op. cit., art. 85 AuG n. 18 in fine).
Partant, même à considérer le budget faiblement insuffisant de la famille et l'arrivée clandestine de la recourante, l'intérêt primordial de l'enfant au regroupement familial l'emporte sur l'intérêt public à son refus. En refusant à la recourante le droit de séjourner en Suisse, le Tribunal cantonal a donc violé l'art. 8 CEDH.
4.6 Il s'ensuit que, dans la mesure où le regroupement familial vise à permettre à la recourante de partager la vie familiale, il y a lieu de la mettre au bénéfice du statut le plus stable, soit celui de son père et de son frère, qui bénéficient d'une autorisation de séjour. Le statut de la mère n'entre d'ailleurs pas en considération, puisque le regroupement familial d'une enfant d'une personne admise provisoirement ne peut intervenir avant un délai de trois ans (cf. art. 85 al. 7 LEtr).
5. Dans ces circonstances, le recours doit être admis et l'arrêt attaqué annulé dans la mesure où il concerne X._. La cause doit ainsi être renvoyée au Service cantonal, afin qu'il octroie une autorisation de séjour à la recourante. Il appartiendra en outre au Tribunal cantonal de se prononcer à nouveau sur les frais et dépens de la procédure cantonale (cf. art. 67 a contrario et 68 al. 5 LTF).
Compte tenu de l'issue du recours, le présent jugement sera rendu sans frais (art. 66 al. 4 LTF). La demande d'assistance judiciaire partielle devient ainsi sans objet.
La recourante étant représentée par un juriste qui n'est pas avocat, des dépens réduits peuvent lui être versés en application de l'art. 9 du règlement sur les dépens alloués à la partie adverse et sur l'indemnité pour la représentation d'office dans les causes portées devant le Tribunal fédéral (RS 173.110.210.3); ceux-ci seront mis à la charge du canton de Vaud (art. 68 al. 1 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis et l'arrêt attaqué est annulé en ce qui concerne la recourante, X._.
2. L'affaire est renvoyée au Service de la population du canton de Vaud pour qu'il octroie une autorisation de séjour à la recourante.
3. Il n'est pas perçu de frais judiciaires.
4. Le canton de Vaud versera au mandataire de la recourante une indemnité de 1'000 fr. à titre de dépens.
5. L'affaire est renvoyée au Tribunal cantonal pour nouvelle décision sur les frais et dépens de la procédure cantonale.
6. Le présent arrêt est communiqué au mandataire de la recourante, au Service de la population du canton de Vaud, au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour de droit administratif et public, et à l'Office fédéral des migrations.
Lausanne, le 13 février 2013
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Zünd
La Greffière: Rochat