Sinem Kobal 14 Ağustos 1987 tarihinde İstanbul’da dünyaya gelmiştir; aslen Rize Hemşin kökenli bir ailenin kızıdır. Babası inşaat mühendisidir, annesi ise ev hanımıdır. Kobal, bale eğitimine henüz dört yaşında Yıldız Alpar Bale Okulu'nda başladı ve bu eğitimi sekiz yıl boyunca sürdürdü. Royal Akademi'den diploma almaya hak kazanan Kobal, İSTEK Vakfı Özel Acıbadem Lisesi'nden mezun olmuştur. Öğrencilik yıllarında başarılı bir sporcu olan Sinem Kobal, ortaokulda voleybol takımıyla ikincilik, step branşında ise birincilik kazanmıştır. Halen latin dansları ve Aikido sporlarıyla ilgilenmektedir. Sinem Kobal, Dormen Tiyatrosu'nda aldığı eğitimle sanat hayatına adım atmış, 13 yaşında iken "Dadı" (2001) dizisinde canlandırdığı Dilara Giritli karakteri ile televizyon dünyasına giriş yapmıştır. Sonrasında, bir sezon boyunca Uygur Tiyatrosu'nda sahne almıştır. 2003 yılında "Hürrem Sultan" dizisinde Ayşe rolüyle Star TV'de yer aldı ve aynı yıl "Lise Defteri" dizisinde İnci karakteriyle Kanal D'de izleyicilerin karşısına çıktı. 2005 yılında "Nefes Nefese" dizisinde Aslı Gül karakteriyle başrolde oynadı. 2006 yılında "Belalı Baldız" dizisinde konuk oyuncu olarak yer aldı. Ancak Kobal'ı asıl üne kavuşturan, 2006-2009 yılları arasında yayınlanan "Selena" dizisinde canlandırdığı Selena karakteri oldu. 2010-2011 yıllarında "Küçük Sırlar" dizisinde Su Mabeynci karakterini canlandırdı. 2014-2015 yıllarında "Gönül İşleri" dizisinde Sevda karakteriyle Star TV'de yer aldı. 2015 yılında "Analar ve Anneler" dizisinde Zeliha karakterini canlandırarak atv ekranlarında izleyicilerle buluştu. 2017 yılında "Yüz Yüze" dizisinde Seliha karakteriyle Show TV'de rol aldı. Sinem Kobal, sinemadaki ilk başrolünü ise 2003 yılında "Okul" filminde Şebnem karakteriyle üstlenmiştir. 2006 yılında "Dünyayı Kurtaran Adam'ın Oğlu" filminde Bianca karakteriyle yardımcı oyuncu olarak rol aldı. 2008 yılında "Ayakta Kal" filminde Yasemin karakterini canlandırarak tekrar başrolde yer aldı. 2010 yılında "Romantik Komedi" filminde Didem karakterine hayat veren Kobal, bu rolüyle büyük beğeni topladı. 2013 yılında serinin devam filmi olan "Romantik Komedi 2: Bekarlığa Veda" filminde aynı karakterle izleyici karşısına çıktı. 2015 yılında "Yaktın Beni" filminde İpek karakterini canlandırdı. Sinem Kobal, yakın dönemde  aynı adlı kitaptan uyarlanan "Her Şeyin Başı Merkür" (2024) filminde canlandırdığı Elif Akay karakteri ile yeniden kamera karşısına geçmiştir. Sinem Kobal, dijital platformlarda da seyircisiyle buluşmuş ve Exxen platformundan ekranlara gelen "Karşılaşmalar" adlı yapımda rol almıştır.