Соня Делоне родилась на территории современной Украины. Ее звали при рождении Сара Штерн. В 1905 году, когда ей было пять лет, ее удочерили тетя и дядя и дали фамилию Терк. Они были богаты и жили в Петербурге. Вместе с приемными родителями девочка путешествовала по Европе в детстве и юности. Это познакомило ее со многими стилями искусства. Также она научилась говорить на нескольких языках. В 1903 году Соня в течение года изучала искусство в академии в Карлсруэ в Германии. Она пошла туда по рекомендации учителя рисования.
В 1904 году Соня отправилась в Париж, где на ее художественный талант повлияли постимпрессионисты и фовисты. В следующем году она изучала печать у Рудольфа Гроссмана. Возможно, даже более важным, чем ее формальная учеба, было время, которое она проводила, рассматривая искусство в различных галереях, особенно работы таких художников, как Ван Гог и Гоген. Ее первая персональная художественная выставка прошла в 1908 году в «Галерее Монпарнас». Выставкой руководил ее первый муж Вильгельм Уде. Второй муж Сони, Роберт Делоне, был художником. Вместе они исследовали использование цвета в искусстве под влиянием теоретика цвета Мишеля Эжена Шевреля. Таким образом, пара основала школу абстрактного искусства, сочетающую смелые цвета, геометрические формы и узоры («орфизм»). Одна из их основных идей заключалась в «одновременном дизайне», который фокусировался на размещении разных дизайнов рядом друг с другом, чтобы вызвать эффект их сопоставления. Работа в области моды и дизайна распространилась на костюмы и декорации, которые создавались как для театра, так и для кино. Активное творчество этой женщины в сфере моды и дизайна привело к тому, что в 1924 году она открыла собственную компанию. Художница стала известной благодаря своим новаторским разработкам платьев и сумочек.
Делоне родилась еврейкой. Будучи родом из России, ее иногда называют русско-французской художницей, поскольку она провела большую часть своей жизни во Франции. Соня вышла замуж за арт критика Вильгельма Уде в 1908 году. Два года спустя их брак закончился разводом. В 1910 году девушка связала себя узами брака с Робертом Делоне. Год спустя у них родился сын Шарль Делоне, который стал известным знатоком джазовой музыки. Когда началась Первая мировая война, семья Делоне сначала перебралась в Испанию, а затем в Португалию. Они вернулись в Париж в 1921 году. Соня умерла в Париже в возрасте 94 лет. Ее наследие очень богато, особенно в области дизайна одежды. В 2004 году Почта Франции выпустила памятную марку в честь этой известной личности. Известная художница также интересовалась танцем фламенко, живя в Испании и Португалии.