李婷宜出生于台湾省台北市，她从小就擅长各项运动，包括田径、排球与游泳等 。李婷宜在出道之前，是一名广告模特，期间拍摄了多部广告作品以及平面写真 。与此同时，李婷宜还赴美国纽约学习了两年的音乐剧。
1995年，推出首张个人音乐专辑《伤过心的人》，收录了包括《爱情是女人的全部》、《找个地方偷偷地哭》等在内的10首歌曲，从而正式进军歌坛 。
1996年，推出第二张个人音乐专辑《舍不得的不只是你》，收录了包括《为你深爱过》、《蔚蓝的天气》等在内的10首歌曲 。
1997年，与成龙、理查德·诺顿、高比莉莉合作主演贺岁喜剧电影《一个好人》，在片中饰演男主角Jackie的女朋友Miki，与成龙饰演一对情侣，这也是她的首部电影作品 ；同年，与周文健、吴毅将合作主演武打电影《老鼠龙之猛龙过港》，在片中饰演女主角翠儿；与此同时，李婷宜还被琼瑶相中，并邀请她出演清宫情感剧《还珠格格》中的女主角小燕子，但由于她在香港拍摄电影《老鼠龙之猛龙过港》，而导致档期相撞，最终放弃了这次机会 。
2000年，凭借电视剧《少年英雄方世玉》获得“大众电视”最受欢迎港台演员奖；同年，与马景涛、陈德容、赵擎合作主演古装武侠剧《新蜀山剑侠》，在剧中饰演灵敏睿智且古灵精怪的李亦奇 。
2001年1月15日，参加辽宁卫视音乐互动类节目《心跳约定》的录制 ；同年，与江淑娜、罗时丰、林健寰、马如风合作主演年代情感剧《望乡》，在剧中一人分饰二角，分别饰演了茂春的妻子春绸及其女儿雅云 ；同年3月，为单机游戏《新蜀山剑侠传》演唱主题曲《情难全》 。
2003年，与杨丽菁、高雄、尹天照合作主演武打电影《霹雳蓝天使》，在片中饰演蓝天使集团的女杀手 。
2005年，与罗嘉良、王学兵、林家栋合作主演古装武侠剧《天涯追缉令》，在剧中饰演七王爷的王妃柳丝丝。
2008年，与何琳、焦恩俊、曹荣、黑子合作主演古装神话剧《天地传奇》，在剧中饰演伏羲的母亲华胥。
2011年9月28日，出席在西宁举行的“FIRST青年电影展”闭幕式 ；同年，与陈小春、傅颖合作主演惊悚悬疑电影《诡婚》，在片中饰演因车祸而丧生并变成厉鬼的李仙儿，这是她的复出之作 。
2012年5月，受邀出席“第二届乐视影视盛典”，并担任颁奖嘉宾 ；同年，参加卫视中文台谈话类综艺节目《麻辣天后宫》的录制。
2015年，出演大爱剧场系列剧《阿宽》，在剧中饰演年轻时的黄蔡宽 。
2016年7月24日，李婷宜未婚先孕，顺利产下一名男婴 。
李婷宜是一个大眼睛的台湾女孩，她已经不再是当年那个纯净如水一样的女孩了，她的身上多了点女人的东西，她的微笑隐忍而淡然，是经历了很多事情才有的智慧与从容。李婷宜的眼睛不仅大得恰到好处，而且还很漂亮，并非常的上镜。无论是《少年英雄方世玉》还是《白手风云》，她都用自己的方式演绎了一个又一个虽然出色却并不红的角色（网易评） 。
李婷宜拥有美艳大方的外形，她在电影《诡婚》中的鬼新娘造型美得摄人心魂，虽然恐怖，但却不失美艳（新浪评） 。
李婷宜被称作为“冰冻美人”，岁月未曾在她身上留下太多的痕迹。李婷宜身穿复古风连体裙大露香肩和美腿，显得时尚感十足；而她身着黑色针织镂空长裙则将好身材一展无遗，变身霹雳娇娃，性感十足；李婷宜身穿白色居家服侧卧于床边，尽显居家熟女风范。李婷宜风格多变，她不仅可以驾驭典雅安静的淑女范儿，还可以变身成可爱俏皮的模样（新华网评） 。
