Sara Paxton nasceu em Woodland Hills, Califórnia. Ainda jovem, ela começou a atuar em comerciais de televisão.
Estreou no elenco com a idade de 8 anos, ainda criança na escola e na festa de Liar Liar (1997). Seu primeiro papel importante em uma série de televisão foi no WB's Greetings from Tucson (2002). Ela filmou Sleepover (2004) no outono de 2003 (lançado em 9 de julho de 2004), estava em Aquamarine (2006) com a sobrinha de Julia Roberts, Emma Roberts. Seu filme Return to Halloweentown (2004) estreou em 20 de outubro de 2006. Ela também estrelou em programas de televisão como SpongeBob SquarePants (1999) e Malcolm in the Middle (2000). Ela teve um papel recorrente na TV em Summerland (2004) da WB.
Sara Paxton se formou na El Camino Real High School em Woodland Hills em 2006 e é fluente em inglês e espanhol.