Sinem Ünsal, 21 Haziran 1993 tarihinde İzmir’in Foça ilçesinde doğmuştur. Azeri kökenli bir baba ile Çerkes kökenli bir annenin ikinci çocuğudur.
Lise eğitimini İzmir’de tamamladıktan sonra, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Karşılaştırmalı Edebiyat bölümünde üniversite eğitimine devam etmiştir.
Oyunculuk kariyerine 2017 yılında başlamış; ilk olarak ‘Çoban Yıldızı’ dizisinde Güneş karakterini canlandırmıştır. Aynı yıl ‘Siyah Beyaz Aşk’ dizisinde Gülsüm Aslan rolüyle izleyici karşısına çıkmıştır. 2018-2019 yılları arasında ‘Kızım’ dizisinde Sevgi Günay karakterini oynamıştır. 2019’dan itibaren ‘Mucize Doktor’ dizisinde Nazlı Gülengül rolüyle büyük beğeni toplamıştır.
2021 yılında ‘Elbet Bir Gün’ dizisinde Feride/Gizem Kılıçlı karakterini canlandırmış; 2022’de ‘Gizli Saklı’ dizisinde Naz Arıca/Yaz Güneş rolünü üstlenmiştir. Aynı yıl ‘Uzak Şehir’ dizisinde Alya Albora karakterine hayat vermektedir.
Tiyatro alanında da aktif olan Sinem Ünsal, 2019 yılında ‘Raif ile Letafet’ oyununda Letafet rolünü oynamış; 2021’de ‘Çin’den Mektup’ oyununda Eda karakterini canlandırmıştır. 2022 yılında ise ‘Aydınlıkevler’ oyununda Sülün rolünü üstlenmiştir.
Özel hayatını genellikle gözlerden uzak tutan Ünsal, daha önce oyuncu Kıvanç Kılıç ile bir ilişki yaşamıştır. Şu an itibarıyla bekar olup, özel hayatını medyadan uzak tutmaktadır.
