Ngô Thanh Huyền sinh năm 1990 tại Hà Nội và là cựu học sinh của trường THPT Việt Đức. Ngay từ khi còn ngồi ghế nhà trường, cô đã thể hiện là một cô gái năng động, ưa thích tham gia các hoạt động ngoại khóa.
Năm vừa tròn 16 tuổi, Thanh Huyền gây chú ý khi tham gia phim sitcom Nhật ký Vàng Anh phần 1. Với bộ phim xoay quanh câu chuyện của các cô trò học tuổi mới lớn, Thanh Huyền được giao vai Bích - cô gái ngang bướng, chua ngoa và thường xuyên gây sự với nhóm bạn của Vàng Anh.
Trong diễn biến của phim, nhân vật Bích còn phải thể hiện cả những lúc đáng thương, yếu đuối sau tất cả những gì mình gây ra. Khi phim lên sóng, vai phản diện này được cả khán giả và giới chuyên môn đánh giá cao.
Tuy tạo được sức hút riêng và trở thành cô gái bị ghét nhất "Nhật ký Vàng Anh", nhưng Thanh Huyền không tiếp tục tham gia phần 2 mà tập trung cho công việc thi cử, học tập tại trường Sân khấu điện ảnh.
Sau này khi sắp xếp được thời gian, Thanh Huyền tiếp tục góp mặt trong hàng loạt dự án phim như: Nhà có nhiều cửa sổ, Ba đám cưới một đời chồng, Có lẽ bởi vì yêu...
Với việc sở hữu gương mặt cá tính, ánh mắt sắc sảo, cô thường xuyên được đạo diễn giao cho những vai cần thể hiện nhiều cảm xúc hay nhân vật ác, có tính cách đỏng đảnh.
Song song với công việc diễn xuất, Thanh Huyền còn vượt qua hơn 2000 ứng cử viên để trở thành cộng tác viên chính thức của Ban Thanh thiếu niên, Đài truyền hình Việt Nam.
Khi rẽ hướng sang lĩnh vực dẫn dắt, Thanh Huyền đồng hành với hàng hoạt chương trình của VTV như: Bữa trưa vui vẻ, Thư viện cuộc sống, Có gì mới sáng nay?, Xưởng thời trang...
Ít ai biết rằng, cô cũng từng có thời gian xin nghỉ việc ở đài truyền hình, từ chối các lời mời đóng phim để vào TP.HCM sinh sống trong vòng 2 năm.
Sau đó vì nhiều lý do, Thanh Huyền quyết định trở lại Hà Nội và quay lại làm những công việc quen thuộc.
Hiện tại ngoài gắn bó với công việc ở nhà đài và kinh doanh để kiếm thêm thu nhập, Thanh Huyền còn theo đuổi vai trò chuyên viên chăm sóc sức khỏe.
Bước vào độ tuổi 30, cô sống khá kín tiếng đời tư.