Nata da madre casalinga e da padre dirigente del Partito Comunista Italiano, Sabrina Ferilli, dopo aver tentato senza successo di entrare al Centro Sperimentale di Cinematografia di Roma, iniziò la carriera di attrice cinematografica in parti secondarie, come in Caramelle di uno sconosciuto di Franco Ferrini, e piccoli ruoli in film di scarso valore di fine anni 80. Negli anni Ottanta prende parte come figurante a molte delle puntate della seconda serie televisiva di grande successo I ragazzi della terza C per la regia di Claudio Risi, in onda sulle reti Fininvest. Nel 1990, Alessandro D'Alatri la volle con sé in Americano Rosso con la quale inizia a farsi notare. Nel 1993 si mise in mostra in Anche i commercialisti hanno un'anima (in cui recitò al fianco di Enrico Montesano e Renato Pozzetto), ne Il giudice ragazzino (insieme a Giulio Scarpati) e soprattutto in Diario di un vizio di Marco Ferreri (film premiato dalla critica al Festival di Berlino), mentre l'anno successivo raggiunse la celebrità con La bella vita di Paolo Virzì, con cui ottiene il Nastro d'argento come miglior attrice.

Nel 2003 il film L'acqua...il fuoco di Luciano Emmer viene mostrato al' Festival di Venezia, dove Sabrina ottiene un grandissimo successo.

Nel 1996 ha condotto il Festival di Sanremo insieme a Pippo Baudo e Valeria Mazza. Successivamente ha lavorato anche in teatro (con alcune riedizioni di commedie di Garinei e Giovannini) e in numerose fiction televisive di successo, e nel 2002 ha condotto lo show televisivo in prima serata La bella e la besthia, insieme al cantante Lucio Dalla.

È stata lei a lanciare in Italia la moda del calendario senza veli: quello che lei realizzò nel 2000 vendette oltre un milione di copie e resta il più venduto nel nostro paese.

Recentemente si è occupata anche di politica, partecipando alla campagna referendaria per la parziale abrogazione della legge sulla fecondazione assistita.

Il 13 luglio 2003, dopo otto anni di fidanzamento, si è sposata a Fiano Romano con l'imprenditore Andrea Perone, ma nel 2005 i due hanno deciso di separarsi. La separazione è stata resa di pubblico dominio in quanto la Ferilli ha visto le foto del tradimento di Andrea Perone sul settimanale Chi.


Filmografia
Caramelle da uno Sconosciuto (1986)
Portami la luna (1986)
Il Volpone (1987)
Rimini Rimini (1987)
Il frullo del passero (1988)
I picari (1988)
La femme des mes amours (1988)
Night Club (1989)
La strada di Ball (1990)
Americano Rosso (1990)
Piccoli omicidi senza parole (1990)
Centro Storico (1991)
Un giorno di festa (1991)
Vietato ai minori (1992)
Diario di un vizio (1993)
Il giudice ragazzino (1993)
Anche i commercialisti hanno un'anima (1993)
La bella vita (1994)
Vite strozzate (1995)
Ferie d'agosto (1996)
Arance Amare (1996)
Ritorno a casa Gori (1996)
Il Signor Quindicipalle (1997)
Tu ridi (1998)
I fobici (1998)
A ruota libera (2000)
Le giraffe (2000)
L'acqua... il fuoco (2003)
Christmas in love (2004)
Eccezzziunale... veramente - Capitolo secondo... me (2006)
Natale a New York (2006)
Tutta la vita davanti (2010)