唐嫣是上海市黃浦區人，2004年，因被導演張藝謀選中成為“奧運寶貝”之一，參加雅典奧運會閉幕式“中國8分鐘”而被觀眾熟知.2001年11月3日，18歲的唐嫣在第三屆舒蕾世紀星全國電視總決賽中榮獲冠軍，并獲得“健康之星”單項獎。2004年，唐嫣被著名導演張藝謀選中，成為“奧運寶貝”之一，8月29日赴雅典參加雅典奧運會閉幕式“中國8分鐘”，代表中國站在世界的舞臺上。

唐嫣與其他十三名中國女孩一樣，經過多次篩選，從上千名的中戲、北影、民族大學學藝術的學生中脫穎而出，穿著由著名設計師葉錦添改良的中國傳統風格的服裝，用二胡、琵琶等傳統的樂器演奏了中國名曲《茉莉花》。

2005年開始接拍電視劇，出演電視劇有《風滿樓》、《貞觀長歌》、《沒有語言的生活》、《生于80后》等作品。電視劇《風滿樓》中出演角色“雨童”；在電視劇《貞觀長歌》中扮演一位民間女子“采璣”。2006年7月，唐嫣大學畢業；11月參演《現代美女》。出演愛情勵志電影《離別也是愛情》，擔任影片女主角“糖果公主”。

2009年，憑借古裝仙俠劇《仙劍奇俠傳三》獲得關注。2011年1月22日，其的都市言情劇《夏家三千金》取得衛視年度收視冠軍，而唐嫣亦憑借該劇獲得國劇盛典年度網絡最受歡迎內地女演員2012年，成立唐嫣工作室。2013年，因主演動作劇《X女特工》獲得第13屆華鼎獎中國近代革命題材電視劇最佳女演員及國劇盛典年度極具商業價值演員。

2014年，因主演古裝劇《金玉良緣》獲得第5屆中國大學生電視節最受歡迎女演員；同年，她還憑借愛情電影《露水紅顏》獲得第3屆國際華語電影節金騎士獎最佳女配角獎。2015年，她憑借《何以笙簫默》獲得第17屆華鼎獎當代題材電視劇最佳女演員。2016年，唐嫣擔任第11屆中國金鷹電視藝術節金鷹女神；同年，她還憑借古裝劇《錦繡未央》獲得獲得第22屆華鼎獎中國百強電視劇最佳女主角。