斯琴高娃出身于军人家庭，父母都是军人。父亲是老红军，建国初期去世，母亲吴云带姐弟三人回到故乡宁城县大城子镇。斯琴高娃自幼跟姥姥、姥爷和母亲学习唱歌、跳舞、绘画。1963年她进中学后，以跳“盅碗舞”而在县城出名，后被推荐参加昭乌达盟举办的文艺汇演、全国少数民族文艺汇演，1965年，斯琴高娃被选拔到内蒙古歌舞团，担任舞蹈演员、报幕员。

1976年，27岁的斯琴高娃被长春电影制片厂选中，主演《占领颂》，扮演一个以零分考入大学的女牧民。但是由于文革的结束，这部片子没有完成。

1978年，北京八一电影制片厂到内蒙古挑选电影《归心似箭》女演员，斯琴高娃被选中。

1979年，由八一电影制片厂拍摄的《归心似箭》正式上映，斯琴高娃在片中饰演女主角玉贞。

1980年参加中国人民解放军，任八一电影制片厂演员。

1982年，斯琴高娃出演了凌子风导演的《骆驼祥子》，该片改编自老舍的同名原著，斯琴高娃在片中饰演虎妞。

1983年，斯琴高娃获第三届中国电影金鸡奖最佳女主角奖和第六届中国电影百花奖最佳女演员奖。

1984年，斯琴高娃出演香港导演严浩的电影《似水流年》，在片中饰演一位到大陆寻根的香港女子。

1985年，斯琴高娃获第四届香港电影金像奖最佳女演员奖。

1986年，斯琴高娃与宋丹丹、廖京生主演电影《月牙儿》。

1989年，斯琴高娃受关锦鹏邀请，同张曼玉和张艾嘉出演电影《人在纽约》。

1992年，斯琴高娃因主演的《香魂女》而获得柏林电影节金熊奖。

2001年，斯琴高娃在电视剧《大宅门》和《康熙王朝》中分别饰演主要角色白文氏和孝庄，她主演的连续剧《大宅门》夺得中央电视台年度收视冠军，性格复杂、经历曲折的女主角白文氏成为斯琴高娃的代表作之一。

2002年3月3日，由斯琴高娃、唐国强等演员主演的25集电视连续剧《绝对权力》在深圳开机拍摄。6月13日，黄宏自编自导的电影《二十五个孩子一个爹》在北京举行首映式，斯琴高娃在剧中饰演桂清妈。

2005年，斯琴高娃和儿子孙铁主演电视剧《青花》，并且公开了与孙铁母子关系。10月6日，斯琴高娃在北京从制作人高亮买下了《月牙儿》的话剧改编权。

2006年，在许鞍华导演的电影《姨妈的后现代生活》里，斯琴高娃扮演一个个性豁达的女人。3月22日，斯琴高娃领衔主演自己导演的话剧《月牙儿》在上海进行首演，为了这部话剧，她推掉了两部电视剧，在出场费上不许提任何要求。

2008年，斯琴高娃凭《姨妈的后现代生活》获得香港电影金像奖最佳女主角。

2011年，斯琴高娃与张铁林一起出演《无字碑歌》，在电视剧她扮演武则天。3月，由斯琴高娃担任艺术总监的电视剧《娘》开始播出。6月，陈小春、斯琴高娃、鲍国安友情加盟的古装电视连续剧《白玉堂之局外局》在山东省东平影视基地昆山拍摄现场开机。

2013年1月，话剧《大宅门》在国家大剧院进行首轮演出，斯琴高娃饰演“二奶奶”一角。4月，斯琴高娃参加在福建土楼永定景区振福楼举行的《远山的土楼》开机仪式。5月，《大宅门1912》开始播出，斯琴高娃与何晴在剧中饰演一对关系不好的婆媳。6月，斯琴高娃出演的《富山春居图》正式上映。2013年8月20日，电视剧《兄弟兄弟》的主演斯琴高娃、陈建斌参加在北京举办的看片酒会。9月，斯琴高娃出演由演员刘佩琦导演并主演的《幸福相依》。10月，由楼健执导的电视剧《杀熟》在安徽杀青，斯琴高娃在剧中扮演居委会主任夏慧兰。

2014年2月，电影版《北京爱情故事》上映，斯琴高娃与王庆祥在片中扮演一对爱人。

2015年，参演电影《惊天大案》。

2016年，参演年代电视剧《英雄烈》。

2017年9月10日，斯琴高娃搭档沙溢、徐梵溪主演的年代怀旧剧《平凡岁月》首播，在剧中饰演李大宝爷爷的幼妹一家之主姑奶奶；10月28日，斯琴高娃凭借《天上的额吉》获得新西兰亚太电影节最佳女演员奖。

2018年5月，主演都市情感剧《复婚方程式》。5月18日，主演剧情电影《荒城纪》。

1968年，内蒙古电影制片厂导演孙天相与斯琴高娃登记结婚。

1969年，女儿孙丹出生。

1973年，儿子孙铁出生。

1976年，孙天相与斯琴高离婚，4岁的儿子孙铁判给了丈夫，10岁的女儿孙丹跟着斯琴高娃。

1977年，斯琴高娃和达斡尔族男演员敖醒晨正式结婚。1983年，斯琴高娃因在影片《骆驼祥子》中成功塑造了女主角虎妞的形象，从而奠定了她在国内影坛的当红地位。此后，敖醒晨因为不习惯生活在名人妻子的光环下，与斯琴高娃离婚。

1986年，斯琴高娃与瑞士籍华人音乐家陈亮声相识，年底举行了婚礼，她和孙丹到了瑞士。

2006年夏天，孙天相过生日。斯琴高娃带着儿子和女儿回到呼和浩特。

从柔美大气的玉贞到粗俗泼辣的虎妞；从苦命悲情的香二嫂到幽默诙谐的姨妈；从底层小人物的党员二楞妈到威居朝堂的女皇武则天；从雍容大气的大宅门二奶奶到兰州农村的西北老娘；她亦洋亦土、亦美亦丑、亦俗亦雅。