徐沐婵于一九九八年七月四日出生在中国上海，自幼便展现出对绘画艺术的浓厚兴趣，长期接受系统的美术训练。她在绘画方面不仅积累了扎实的功底，作品细腻传神，同时还潜心练习书法，练就了一手清秀而富有风骨的好字。此后，她进入上海戏剧学院，在表演系进行了专业而深入的学习，并最终顺利毕业，为其日后在艺术领域的多元发展奠定了坚实的基础。
二零一七年，演员徐沐婵迎来了其个人演艺生涯的重要开端。她首先在林玉芬导演执导的古装奇幻电视剧《醉玲珑》中亮相，饰演了性格天真率性、行事果断洒脱的殷家小妹殷采倩一角，这个角色标志着她的电视剧首秀。同年八月，她参演了一部科幻古装题材的网络剧《颤抖吧，阿部！》，并在其中扮演了来自朵星、古灵精怪的战士阿部察察。为了贴合外星人的角色设定，其造型需要复杂的特效化妆支持，为此徐沐婵在拍摄阶段常常需要每日凌晨两点就起床开始进行数小时的化妆准备，付出了相当艰辛的努力。到了十月，她与演员龚俊合作，共同主演了《醉玲珑番外之玲珑醉梦》，再次诠释了痴情郡主殷采倩这一人物，展现了其在古装剧领域的持续探索。进入二零一八年九月，徐沐婵担纲主演了古装科幻网络剧《颤抖吧阿部之朵星风云》，此次她首次挑战一人分饰两角，既要演绎跳脱活泼的朵星星，也要刻画善良温婉的南阳公主，这对她的表演能力是一次不小的考验。随后在十一月，她出演了都市情感题材电视剧《原来你还在这里》，饰演了剧中角色陈小遇，进一步拓宽了戏路。二零一九年八月，她主演了由导演梦继执导的都市情感电视剧《遇见幸福》，在剧中化身叛逆的摇滚少女萧春泥，通过这个极具个性的角色，再次向观众展示了其多样化的表演可能性。
二零二零年十月二十三日，由其担任主演的一部古装甜宠轻喜剧风格的网络剧集《九流霸主》正式于腾讯视频平台上线播出；在该剧中，她成功塑造了杜小仙这一角色，其形象身姿曼妙、亭亭玉立，更将优雅气质与沉稳性格融为一体，生动演绎出一位为家族事业苦心经营的大家闺秀。进入二零二一年三月二十七日，她参演的民国背景爱情题材网络剧《十二谭》也与观众见面，剧中她饰演了名为白衣的角色；随后的四月，由她领衔主演的另一部古装言情网络剧《苏记》顺利开机投入拍摄；同年五月二十八日，其主演的奇幻爱情主题电影《奇花记》在全国院线上映，她在片中诠释了清纯可人、心地善良的花妖阿玉，给观众留下深刻印象。时间来到二零二三年九月二十日，她主演的以大学校园为背景的青春励志剧《锦鲤是个技术活》如期播出，此次她挑战了嘴炮型恋爱“专家”、同时也是校园女神形象的许喵喵一角，展现出角色活泼灵动又不失可爱的特质。
在2024年1月20日，一部特别友情出演的东方奇幻电影《花千骨》正式登陆大银幕，她在片中精彩演绎了高冷傲娇且天资卓越的角色霓漫天；随后在同年4月19日，由其主演的古装爱情轻喜剧《孔雀圣使请动心》顺利播出，她在剧中生动塑造了新任孔雀城主容玉这一形象；到了9月6日，她主演的另一部网剧《我在芦芽山等你》也正式开机拍摄。进入2025年，她的演艺事业持续活跃：1月13日，领衔主演的古装甜爽探案剧《了不起的曹萱萱》与观众见面，她在剧中饰演了冷面女仵作何春；紧接着在2月3日，她出演的古装奇幻剧《慕胥辞》官方宣布杀青，她在剧中扮演了洛羡一角；同月8日，她参演的悬疑犯罪剧《余烬之上》播出，她在剧中饰演了名为彩娜的角色。同年10月30日，她主演的古装爱情剧《山河枕》如期播出；11月4日，她参演的另一部网剧《山神异闻录》也相继播出；12月31日，她参加的综艺节目《中国家宴第三季》正式亮相。时间来到2026年，自2月5日起，她参演的网剧《灵犀之香》开始在爱奇艺平台播出。
二零一七年六月，演员徐沐婵与《醉玲珑》剧组一同出席了由芭莎公益基金联合某知名社交平台共同策划的“断舍离”主题慈善夜晚宴。在活动现场，她不仅亲身参与慈善捐赠，为当晚的公益项目贡献了自己的一份力量，还公开呼吁社会各界关注西藏及青海等高原地区饱受白内障困扰的群众，希望唤起更多人对这一特殊群体医疗需求的重视。随后在二零一九年七月三十一日至八月三日期间，徐沐婵积极响应新派系文化传媒的号召，参与了其组织的首轮“走进大新遇见幸福”系列公益实践，深入当地进行走访与互动。时隔数年，至二零二三年六月七日，她再次投身于新派系发起的同名公益活动，本次以“走进大新遇见幸福”为主题的行动，重点聚焦于广西壮族自治区大新县丰富的非物质文化遗产资源，通过实地参与和文化宣传，助力当地非遗项目的保护、传承与推广，让更多人了解到这些珍贵的地方文化宝藏。
在作品《醉玲珑》中，徐沐婵凭借其细腻生动的演绎，将一位精灵古怪、天真坦率的少女形象刻画得淋漓尽致。她的一举一动都充盈着灵动与阳光的气息，演技流畅而不见丝毫做作，整体表演浑然天成，给人以自然而贴切的观感。现实中的徐沐婵本人气质清丽脱俗，毫无骄矜之态，尤其拥有一双“剪水明眸”，整体洋溢着满满的元气少女感。她的个人性格与剧中采倩的率性洒脱、落落大方颇为契合，正因如此，在塑造角色时，徐沐婵深入揣摩了采倩身上的特质，并在处理人物细节时融入了自身独有的灵气与表现力，从而令观众感受到一个立体而鲜活、充满生命力的少女形象。此外，在网剧《颤抖吧，阿部》中，即使饰演外星人阿部察察这一特殊角色，徐沐婵也并未被外星形态的设定所束缚，依然透过表演流露出她本身具有的活泼开朗的本色，为角色注入了鲜明的个人魅力。