Sandra Oh nasceu de pais coreanos no subúrbio de Ottawa, em Nepean, Ontário, Canadá. Seu pai, Oh Junsu, um homem de negócios, e sua mãe, Oh Young-Nam, uma bioquímica, casaram-se em Seul, Coréia. Ambos frequentaram a escola de pós-graduação na Universidade de Toronto. Sandra começou sua carreira como bailarina e eventualmente estudou teatro na National Theatre School em Montreal. Em seguida, estrelou uma produção teatral em Londres (Ontário) de Oleanna, de David Mamet, e apareceu como personagem-título na produção televisiva canadense The Diary of Evelyn Lau (1994), batendo mais de 1.000 candidatos. Sua lista de prêmios inclui o FIPA d'Or de Melhor Atriz no Festival Internacional de Programas Audiovisuels de 1994 em Cannes, França, dois Genie Awards (o Oscar Canadense), um Cable Ace Award, um Theatre World Award e um Screen Actors Guild Award . Em 2003, ela se casou com o roteirista e diretor Alexander Payne e seu primeiro filme juntos foi o vencedor do Oscar Sideways (2004).