Sandra Oh est surtout connue pour son rôle du docteur Cristina Yang dans la série Grey's Anatomy. En 2008, elle est entrée dans l'histoire en devenant la première actrice d'origine asiatique à recevoir une nomination aux Emmy Awards dans la catégorie de la meilleure actrice pour son rôle dans Killing Eve, la première à remporter plusieurs Golden Globes dans la catégorie de la meilleure actrice et la première à présenter ce spectacle. 

Née de parents coréens à Nepean, en Ontario, sa mère était biochimiste et son père homme d'affaires. Tous deux ont fait des études supérieures à l'Université de Toronto. Oh voulait à l'origine être une danseuse de ballet et a commencé à prendre des leçons à l'âge de quatre ans. Elle a commencé à jouer la comédie à l'âge de 10 ans et a étudié à l'École nationale de théâtre de Montréal. Elle a regardé le Carol Burnett Show et a été inspirée par la spontanéité de la comédienne. Alors qu'elle était encore étudiante, Oh a décroché son premier rôle dans le film The Diary of Evelyn Lau, basé sur les mémoires d'une fugueuse de Vancouver, qu'elle a remporté lors d'une audition ouverte à 1000 filles. Sur ce plateau, elle a rencontré la réalisatrice Mina Shum, qui lui a confié le rôle de Double Happiness. Elle se souvient de ses débuts comme d'un "gros coup de chance", mais son talent d'actrice, surtout en tant qu'ingénue, est indéniable. Sa filmographie est stupéfiante ; elle travaille constamment sur des projets consécutifs depuis ses débuts. Pourtant, elle pense que l'Amérique met les acteurs asiatiques "dans de très petites cases".

Bien qu'elle n'ait jamais poursuivi des études universitaires, ayant refusé une bourse de journalisme pour aller dans une école de théâtre (ce qui a déçu ses parents), elle est une autodidacte, parlant couramment l'anglais, le français, le coréen et l'espagnol. En 2003, elle a épousé secrètement le scénariste-réalisateur Alexander Payne et leur premier projet ensemble a été le film Sideways, récompensé par un Oscar l'année suivante. Ils ont tenté une thérapie de couple, mais ont divorcé en 2007. Bien qu'elle n'ait jamais eu d'enfants, Oh a déclaré qu'elle était peut-être destinée à être parent dans un sens différent, plus large, en jouant une mère au cinéma et à la télévision. Elle se réjouit de son rôle de parent auprès des jeunes acteurs asiatiques-américains en devenir, à qui elle a généreusement donné son numéro de téléphone.

Oh vit à Los Angeles, est connue pour sortir avec des rock stars et éviter de porter des soutiens-gorge, et est devenue citoyenne américaine en 2018. Son prochain projet est d'incarner la voix de Mistral dans le film fantastique asiatique L'Apprenti tigre, dont la sortie est prévue en 2023.