宋丹丹出生在北京,她的父亲宋汎是北京市文联的党组书记,母亲海星是美术教师,河南人。宋丹丹曾自述,小时候有两个外号,“金丝猴”和“罗马尼亚人”。因为她头发金黄,皮肤煞白,据说河南开封在宋朝时进来过一支犹太人,世代繁衍同化了,所以在河南有许多黄头发,白皮肤的后代。她想她有可能是其中一个。早年宋丹丹1981年,宋丹丹考入北京人民艺术剧院表演训练班。1983年,留任北京人民艺术剧院演员。
1984年,宋丹丹在话剧《红白喜事》中饰灵芝,荣获文化部观摩演出一等奖及北京市政府表彰优秀演员奖。1985年,在电视剧《寻找回来的世界》饰宋小丽,荣获第六届中国电视飞天奖最佳女配角奖。1986年,主演的电影《月牙儿》荣获第41届萨莱诺Salerno国际电影节意大利银质奖。1989年,首次登上中央电视台春节联欢晚会的舞台,演出小品《懒汉相亲》饰演魏淑芬；1990年,中央电视台元旦晚会小品《超生游击队》,从此开始了她的小品生涯。1991年,萧伯纳戏剧作品《芭巴拉少校》首次搬上中国舞台,宋丹丹饰芭巴拉少校。1993年,宋丹丹在话剧《回归》中饰罗扎,一位芭蕾舞演员出身的外国老妪,获得第九届中国戏剧奖梅花奖。1994年,她和当时丈夫英达拍摄了我国第一部大型室内情景喜剧《我爱我家》,而两人的婚姻随后破灭。2004年,宋丹丹演出话剧《万家灯火》中饰何老太,荣获第五届中国话剧奖金狮奖。5月1日,情景喜剧《家有儿女》宣布开机,宋丹丹自《我爱我家》之后再度出演情景喜剧,在剧中饰演一个母亲的角色,这部300集的情景剧,每集25分钟,描写了青少年成长期的共同烦恼,是我国制作的第一部儿童题材的情景喜剧,2005年4月在全国各地电视台陆续播出,在收视率上以学生及家长为主的收视群高达66.54%,《家有儿女》也在美国试水,有美国的电视台还向制片方询问英文版的改编权。12月,宋丹丹主演的话剧《茶馆》,第一次登上美洲大陆。2006年,参演朱传光执导的青春校园剧《谈谈心恋恋爱》,在剧中饰演凤玲珑。2008年,主演了电视剧《马文的战争》,并获得日本东京国际电视剧节特别奖。宋丹丹本人也凭该剧在2009年6月夺得第15届上海电视节白玉兰奖最佳女主角。2009年,在电视剧《相伴》中演绎一位烈士母亲贺帼玉的一生。10月,北京人艺献礼国庆六十周年话剧《窝头会馆》,宋丹丹身兼演员和导演两职。2010年7月,电视剧《家的N次方》开机,宋丹丹出演女一号文楠,与导演赵宝刚扮演一对离异夫妻。2012年3月,电视剧《李春天的春天》中宋丹丹出演女一号大龄女青年李春天,宋丹丹自称此剧是她最后一次出演比自己真实年龄小的角色。5月,随着《金太狼的幸福生活》的播出,宋丹丹饰演的妈妈王淑华,金句不断,被网友趣评为“舌尖上的母亲”。2013年2月1日,全国政协第十一届全国委员会二十次会议上通过宋丹丹为第十二届全国委员会委员。6月,宋丹丹凭借《金太狼的幸福生活》再度荣获第19届上海电视节白玉兰奖最佳女主角。9月,在家庭轻喜剧《老米家的婚事》中,宋丹丹饰演一位慈爱的母亲米婶。2014年8月9日,宋丹丹主演的电视剧《幸福请你等等我》举行首映发布会,该剧将于8月21日开播,剧中,宋丹丹饰演一个离异后勇敢追求幸福的中年女性,脱胎换骨成为“白富美”,郭达在剧中饰演狂追宋丹丹的海归。8月16日下午,宋丹丹也携儿子友情助阵中国首个航空小镇落户京北的启动仪式。2016年12月,家庭轻喜剧《我的岳父会武术》在北京卫视开播,宋丹丹在剧中饰演护子心切的派出所退休所长马玉茹。2017年12月10日,宋丹丹主演的电视剧《亲爱的她们》在湖南卫视开播。2018年2月28日,宋丹丹主演的《美好生活》在东方卫视,北京卫视开播。2020年1月24日,宋丹丹与张国立,林永健,莫文蔚,罗志祥,龙紫岚等在2020年中央广播电视总台春节联欢晚会上表演开场歌舞《春潮颂》；11月29日,由李少飞执导的电视剧《装台》播出,宋丹丹在剧中饰演丹丹。2021年1月,参加爱奇艺说话达人秀节目《奇葩说第七季》；5月13日,加盟腾讯视频综艺节目《五十公里桃花坞-北京》,担任桃花坞“居民”；7月11日,参演的电视剧《北辙南辕》播出；7月13日,出演的电视剧《对你的爱很美》播出；9月26日,参演的电视剧《熟年》开机；参加真人秀《萌探探探案第一季》。2022年5月,担任爱奇艺综艺节目《萌探探探案第二季》的常驻嘉宾；6月19日,参加腾讯视频《五十公里桃花坞-海边》。2023年5月5日,参加的生活服务纪实节目《向往的生活第七季》播出；5月25日,参演的电视剧《熟年》播出。5月28日,参演的《五十公里桃花坞第三季》播出。宋丹丹年轻时的宋丹丹宋丹丹宋丹丹
2008年5月16日,宋丹丹心系灾区孩子,为汶川特大地震的灾区孤儿捐赠善款10万元。
宋丹丹是非常优秀的女演员,难得见到的女演员,作为演员要求的东西太全面了,有很多技术性的东西存在,演员最难得的就是对作品的把握,宋丹丹非常全面。宋丹丹是一个很单纯,真实的人,很有思想,她很欣赏有才华的人,希望和别人沟通,而且她也希望做一些幕后的事情,帮助一些年轻人。她的人生感悟很多,都很真实。