Сонали Бендре родилась 1 января 1975 года в Мумбаи, Махараштра, Индия. Она начала свою карьеру в индустрии развлечений как модель.
После участия в конкурсе Stardust Talent Search, Сонали получила обучение у ведущих актеров и исполнителей индийской киноиндустрии. Ее актерский дебют состоялся в 1994 году в фильме Aag, где она сыграла студентку Парул. За эту роль она была удостоена премии Filmfare Award for Lux New Face of the Year и Screen Award for Best Female Debut. В том же году она появилась в фильме Naaraaz.
Несмотря на несколько коммерчески неудачных фильмов на старте карьеры, поворотным моментом стал 1996 год. Ее прорывом стал романтический боевик Diljale. Сонали Бендре достигла дальнейшего успеха, исполнив главные женские роли в боевике-комедии Duplicate, боевике Major Saab, драме Zakhm и боевике-триллере Sarfarosh. Также она снялась в успешной семейной драме Hum Saath Saath Hain.
В последующие годы она расширила свою фильмографию, снимаясь в южноиндийских фильмах. В 2000 году ее выступление в романтической драме Hamara Dil Aapke Paas Hai принесло ей премию Screen Award for Best Supporting Actress. Среди ее работ в Толливуде — романтическая драма Murari, боевик Indra, романтическая комедия Manmadhudu и комедийная драма Shankar Dada M.B.B.S. Она также снялась в каннада-фильме Preethse и маратхи-фильме Anahat.
После исполнения роли королевы в маратхи-фильме Anahat в 2003 году, Сонали взяла перерыв в актерской карьере в кино. В 2001 году она дебютировала на телевидении в качестве ведущей танцевального шоу Kya Masti Kya Dhoom…! Затем она стала членом жюри различных реалити-шоу, таких как Indian Idol 4, India’s Got Talent и India’s Best Dramebaaz.
Позднее Сонали Бендре вернулась к актерской деятельности на телевидении, снявшись в сериалах Ajeeb Daastaan Hai Ye и The Broken News. За свою роль в The Broken News она была номинирована на премию Filmfare OTT Awards. Помимо актерской карьеры, Сонали является автором книги «The Modern Gurukul: My Experiments with Parenting». Она также ведет книжный клуб, который популяризирует чтение и знакомит индийских авторов с молодым поколением.
В личной жизни Сонали Бендре замужем за режиссером Голди Белом, с которым у нее есть сын Ранвир. 4 июля 2018 года она объявила, что у нее диагностирован метастатический рак. После прохождения интенсивного лечения в Нью-Йорке, включавшего химиотерапию и хирургическое вмешательство, Сонали добилась ремиссии к 2021 году и использует свой опыт для повышения осведомленности о заболевании.