1987 yılında İstanbul'da doğdu. Aslen Rize, Hemşinli bir ailenin kızıdır. Babası inşaat mühendisi, annesi ise ev hanımıdır. Kerem adında Selena dizisinde Atacan Baybars adlı karakterini canlandıran bir erkek kardeşi bulunmaktadır.

Star TV'de yayınlanan Hürrem Sultan dizisinde rol Ayşe karakterini canlandırmıştır.

Sinem Kobal, dört yaşında Yıldız Alper bale okulunda başladığı bale eğitimine sekiz yıl devam etmiştir. Royal Akademi'den diplomasını almıştır. İSTEK Vakfı Özel Acıbadem Lisesi'ni 2001 yılında bitirmiştir. Başarılı bir öğrenci olan Sinem Kobal, ortaokulda öğrenci iken, voleybol takımıyla ikincilik ve step birinciliği kazanmıştır. Şimdi ise latin dansı ve Aikido sporu yapmaktadır.

Dormen Tiyatrosunda aldığı eğitimle sanat hayatına giriş yapmış, henüz 13 yaşındayken ilk kez "Dadı" adlı televizyon dizisinde rol almaya başlamıştır. Daha sonra bir sezon da Uygur Tiyatrosu'nda çalışmıştır. Beykent Üniversitesi Güzel Sanatlar Fakültesi Sahne ve Gösteri Sanatları Bölümü mezunudur. atv’de yayınlanmış olan Selena adlı bir fantastik dizide Selena adlı bir karakteri oynamıştır. Akatlar Kültür Merkezi'nde yapılan "Jetix Çocuk Ödülleri Ödül Töreni"nde başrolünü oynadığı Selena dizisi En Sevilen Yerli Televizyon Dizisi seçilmiş, Sinem Kobal ise yine bu törende En Sevilen Türk Kadın Oyuncu seçilmiştir.

2010 Yazında Kanal D'de başlayan daha sonra Star TV'de yayınlanan Küçük Sırlar dizisinde Su karakterini canlandırdı.

5 Şubat 2010'da Romantik Komedi filminde "Didem" karakterini canlandırdı. 14 Şubat 2013'de ise Romantik Komedi 2 vizyona girdi, bu filmde Kobal aynı rolü tekrarladı.

2012 Aralık'ında milli futbolcu Arda Turan ile nişanlanan Kobal, 2013'ün sonlarında şok bir kararla ayrıldı. 2016'nın Mayıs ayında aktör Kenan İmirzalıoğlu ile evlendi.