1964 yılında İstanbul'da dünyaya geldi. Annesinin adı Yücel, babasının adı Nizamettin'dir. 11 yaşında kolit hastalığına yakalandı. Işık Lisesi ve İstanbul Devlet Konservatuvarı'nda şan eğitimi aldı ve okulunda başarılı bir soprano oldu. Mezun olduktan sonra çeşitli gruplarda ve Sezen Aksu'nun yanında vokalistlik yaparak profesyonel müzik yaşamına başlayan Erener, 1990'ların başında Sezen Aksu'nun desteğiyle adını duyurmaya başladı. Ayrıca Fahir Atakoğlu ile birçok reklam müziğini seslendirdi.
Bu arada 1989'da Sertab Altın ismiyle (İlk eşinin soyadı) Klip adlı grupla "Hasret", 1990'da "Sen Benimlesin" şarkılarıyla iki kez Türkiye Eurovision elemelerine katıldı ancak Türkiye'yi temsil edemedi. İlk albümü olan Sakin Ol 1992 yılında yayınlandı albüm satışı 1 milyon barajını geçti. 1994'de Lâ'l ve 1997 'de Sertab Gibi yayımlandı. 1999'da Sertab Erener albümünü yayınladı. Bu albümde "Yanarım","Zor Kadın","Vur Yüreğim","Aşk" gibi sevilen şarkılar yer aldı. İlk 3 ayda 500.000 adet satan albümde Alaturka eser olan "Makber" ve Mozart'ın Queen of the Night aryasını seslendirdi. 2000 yılında Voice Male grubu ile Zor Kadın adlı şarkısını akapella tarzında söyledi ve dünya listelerinde şans aradı.
Aynı yıl Bu Yaz adlı teklisinde Ricky Martin ile söylediği Private Emotion ve Yunan sanatçı Mando ile yaptığı Aşk/Fos adlı düetlere yer verdi. Fikret Kızılok'un bestelediği Kumsalda adlı parçasıyla sunduğu son albümü Turuncu'yu 2001 Haziran ayında çıkardı.Turuncu albümüyle Kral tv video müzik ödüllerinde ve Altın Kelebek ödüllerinde 2001 yılının en iyi pop kadın solisti ödüllerini almıştır .Sertab Erener 2003 Eurovision Şarkı Yarışması'nda Every Way That I Can adlı parçayla Türkiye'yi temsil etti ve Eurovision birincisi oldu. Eurovision birincisi olduktan sonra ilk İngilizce albümü olan No Boundaries'i çıkardı. Bu albümün içindeki "Here I Am" adlı parça da büyük ilgi topladı.
2005 yılında çoğunluğunu kendi söz ve müziklerinin oluşturduğu Aşk Ölmez adlı albümüyle bu kez daha olgun ve kendi halinde şarkılarla gündeme oturan Erener, aynı yıl Eurovision için bir kez daha sahnedeydi. Everyway That I Can, Eurovision Şarkı Yarışması 50. Yıl özel gösterisinde, 50 yılın Eurovision birincileri arasında en iyi 9. şarkı seçildi. MTV Avrupa Müzik Ödülleri 2007 de En İyi Türk Sanatçı dalında aday oldu. Rumeli Hisarı Konserleri'nde yıllar boyunca konserler verdi.
2009 İlkbaharı'nda sosyal iletişim siteleri Twitter ve Friendfeed'e üye olmuştur.
Demir Demirkan ile beraber kurduğu "Painted On Water" grubunun kendi adıyla yayımladığı ilk albümü 2009'da ABD'de ve Türkiye'de yayımlandı. ABD'de birçok yerde albüm tanıtım konserlerine çıktı ve büyük beğeni topladı. Aynı yıl Soner Sarıkabadayı imzalı "Bu Böyle" adlı teklisi ile yine sevenleriyle buluştu.
1990-1996 yılları arasında, pop müzik sanatçısı Levent Yüksel ile evli kalmıştır. 10 yıldır da Demir Demirkan ile birlikteliğini sürdürmektedir. Türk pop müziğnin en çok satan kadın vokallerinden birisidir. 2009 Aralık ayında ise yine Soner Sarıkabadayı imzalı "Açık Adres" teklisini piyasaya çıkarttı. Bu Böyle single ile yeni bir tarz yakalayan şarkıcı yine Açık Adres single ile de haftalarca liste başında kalmayı başardı. 2010 yılının Şubat ayında dağıtılan Grammy ödülerine ilk olarak Amerika'da piyasaya sunduğu "Painted On Water" albümünün aday gösterilmesi için başvurmuştur. 2010 yılının Haziran ayında Rengârenk isimli albümünü yayınlayan sanatçı albümün çıkış şarkısı Koparılan Çicekler ile listelere hızlı bir giriş yapmayı başarmıştır .Rengârenk çıktığı ilk hafta satış listelerinde 1 numaraya oturmayı başarmış ve takibindeki 7 hafta boyunca 1 numarada kalmıştır.
Eurovision da alınan kötü sonuçların ardından artık yarışmaya katılan şarkı ve sanatçılar da köklü birçok değişimin olması gerektiğin kabul eden TRT 2003 yılında birçok başarılı çıkışı ve albüm satışları olan Sertab Erener'e Türkiye'yi temsil etmesi için teklif götürdüler. Bu teklifi kabul eden Sertab Erener TRT'nin de izni ve desteğiyle söz ve müziği Demir Demirkan'a ait, yarışmada çiftetelli ritmi kullanılarak oynan Everyway That I Can Yapabileceğim her şekilde parçası 2003 Eurovision Şarkı Yarışması'nda Türkiye'yi temsil ederek, Türkiye'ye Eurovision tarihinin ilk birinciliği kazandırdı. Bu birincilik nedeniyle 2004 Eurovision Şarkı Yarışması Türkiye'de düzenlendi.
•Aynı şarkı Eurovision komitesi tarafından yapılan 50 Yılın En İyi Şarkıları arasında Eurovision tarihinin en iyi 9. şarkısı seçilmiştir.
•Aynı şarkı 2009 yılında ise "En iyi Eurovision Şarkıları" arasında, 250 şarkıdan 3. olmayı başarmıştır.
1992 Sakin Ol! 950.000
1994 Lâ'l 800.000
1997 Sertab Gibi 350.000+
1999 Sertab Erener 500.000+
2000 Sertab
2001 Turuncu 600.000+
2004 No Boundaries
2005 Aşk Ölmez 160.000
2007 The Best of Sertab Erener - En İyiler
2007 Sertab goes to the club
2008 Sertab Erener Otobiyografi: 15. Sanat Yılı Konseri
2009 Painted on Water
2010 Rengârenk 150.000+