Народилася 25 березня 1965 року в Нельсонвілі, містечку штату Огайо.
Після розлучення з батьком Стівеном Паркером її мати Барбара одружилася з Полом Форстом, що вже мав на той час четверо дітей, до яких і приєдналися Сара, двоє її братів і сестра.
З дитинства навчалась танцям і балету. З юних років почала брати участь в бродвейських постановках, включаючи таку відому, як «Безневинні». Будучи вже професійною артисткою (чому сприяло старанне навчання в Американській школі балету і професійній дитячій школі), взяла участь в постановці мюзиклу «Звуки музики» і забезпечила собі головну роль в ще одній відомій бродвейській постановці — «Енні».
Навчалася у Школі для творчих і виконавських мистецтв Університету Цинциннаті. Незабаром вступила до вищої школи Двайта Морроу, вдало поєднуючи навчання з роботою, поповнюючи своє професійне резюме все новими ролями. У цей період активно починає зніматися в телесеріалах.
Після закінчення школи вирішила повністю присвятити себе акторській професії, отже перспектива вищої освіти перестала її приваблювати. З головою занурюється в кіно- і телепроєкти. Виконувала як ролі другого плану у фільмах «По дорозі в завтра», «Футлуз», так і головну роль в підлітковому кінохіті «Дівчата хочуть розважатися». Картини стали досить успішними, але цього виявилося мало для того, щоб молода амбітна акторка досягла рангу зірки.
Після ряду невеликих фільмів типу «Мій рік життя», «Кімната нагорі», «Політ навігатора», «Рівне правосуддя», отримує в комедії 1991 року «Лос-анджелеська історія». Незабаром виконала й значиміші ролі: «Медовий місяць в Лас-Вегасі» (1992) в парі з Ніколасом Кейджем (в цій ролі розкрився природжений комедійний талант Паркер); «Фокус-покус» (1993); «На відстані удару» (1993) з Брюсом Віллісом, в знаменитій картині «Ед Вуд» (1994). Будучи з дитинства фанаткою Вуді Аллена, знялася разом з ним в телефільмі «Сонячні хлопчики» (1995), в тому ж році отримала головну роль у фільмі «Рапсодія Маямі».
1996 рік виявився одним із найнапруженіших у кар'єрі. Він ознаменувався роботами у фільмах «Клуб перших дружин», «Якщо Люсі впаде», «Крайні заходи», «Марс атакує!».
Роблячи собі ім'я в кіно, Паркер паралельно працювала на театральній сцені: в головній ролі в постановці «Сільвія», у бродвейських постановках «Як добитися успіху в бізнесі, нічого не роблячи» і номінованій на «Tony-Award» «Одного дня на матраці».
Всесвітню славу принесла роль журналістки Кері Бредшоу в телесеріалі «Секс і місто». Перемога в 2000 році в номінації «Найкраща акторка» на церемонії врученні «Золотий глобус» лише підкреслила, що Паркер грає роль так, ніби вона була написана спеціально для неї. Подальші два роки також принесли їй «Золоті глобуси» в тій же номінації.
Визнана людиною, що зробила найвдаліший прорив в акторській кар'єрі, Паркер, як і серіал про сексуальне життя чотирьох подруг (Паркер, Кім Кеттролл, Синтія Ніксон і Крістін Девіс), стали одним з найбільших хітів як серед критиків, так і серед глядачів.
Мала стосунки, зокрема, з Робертом Дауні-молодшим і Джон Ф. Кенеді-молодшим. Одружена з актором Меттью Бродеріком. У 2002 році народила сина. Доньок Маріон і Табіту з Бродеріком отримали з допомогою сурогатного материнства.
У вільний від зйомок і продюсування свого серіалу час активно бере участь у діяльності Голлівудського жіночого політичного комітету і є представницею ЮНІСЕФ з кіномистецтва.
У листопаді 2009 року ввійшла в групу радників президента США з питань культури, мистецтва та гуманізму. Почесною головою групи з 25 осіб є Мішель Обама.
У вересні 2016 року Паркер в Лондоні представила свій новий аромат Stash.
