宋星翰出生于江苏省无锡市，小学3年级时开始在英语老师家补习。2001年，宋星翰在无锡艺校旁的马路上踢足球，被该校的校长看中，在其劝说和坚持下，还在读小学五年级的宋星翰直接跳级，进入了无锡艺校的舞蹈班，并系统地学习了舞蹈。

2003年，参演李保田、梁丽、杜雨露主演的古装剧《神医喜来乐》，这是他的首部电视剧作品，从而正式进入演艺圈；同年，获得“桃李杯”群舞二等奖。2004年，获得全国舞蹈比赛三等奖。

2006年，参加东方卫视选秀娱乐节目《加油！好男儿》，获得北京赛区5强、全国34强。2007年11月19日，推出首支个人单曲《坏坏爱》，从而正式进军歌坛。

2009年11月27日，其参演的古装战争电影《花木兰》上映；12月18日，其参演的动作电影《十月围城》首映。2010年，参加湖南卫视选秀娱乐节目《快乐男声》，获得济南唱区30强。

2011年，出演江宏恩、高洋、吕佳容主演的家庭伦理剧《团圆》。2012年，与李宛仪搭档主演系列微电影《三国恋》，在片中饰演男主角高凡。

2013年1月14日，其参演的古装剧《隋唐演义》首播，在剧中饰演铁枪将李如辉，该剧在腾讯视频上线播出8天便取得了1亿播放量；同年，出演沈傲君、侯勇、许亚军主演的都市情感剧《温暖的日子》；此外，与蒲巴甲、徐冬冬共同出演抗战剧《第一伞兵队》，在剧中饰演伞兵部队飞行员贾有才。

2014年2月10日，其参演的抗战剧《冷枪手》首播。2015年，出演隋俊波、胡丹丹、朱泳腾主演的都市情感剧《闺蜜嫁到》，在剧中饰演看似成熟稳重、实则缺乏责任心的花心校草关泽。

2016年，与史沐可、季子渊、张悦楠联合主演剧情电影《手机控》，在片中饰演男主角贺军。

2017年，与林江国搭档主演革命剧《黄崖洞》，在剧中饰演有着强大洞悉力的男二号常忘怀；随后，与李金铭、方晓莉、李东翰联袂主演剧情电影《大傩·董春女》，在片中饰演一身儒雅之气且颇具进步思想的元德昌；同年，出演连子执导的青春校园电影《七月之后》，在片中饰演谈吐不凡且学识渊博的大学校草于志明；之后，与吴健、唐昕、颜丹晨、黄骞联合主演都市情感剧《向南有小雨》，在剧中饰演一心深爱着毛小雨的隋凯；12月，赴英国伦敦出席第5届中英电影节。

宋星翰是一个阳光型男，擅长表演、舞蹈、唱歌。虽然系属汉族但相貌颇具少数民族特色，眉眼间英气十足、硬朗有型。宋星翰一改往日在其他影视剧中的形象，以精彩而细腻的表演让观众看到了他不同的侧面，不但把原著中本来不显眼的李如辉给演活了，更使得李如辉成为了该剧的一个亮点。在电影《大傩·董春女》中，长相十分俊秀的宋星翰身上具有角色独有的含蓄又青春的气质，很符合人物特质。他把元德昌这个人物分毫不差的展现，原汁原味的塑造了那个时代小镇青年的激情热血与青春叛逆，其张弛有度的演技也获得了导演的认可与肯定。此外，在《团圆》、《闺蜜嫁到》等影视作品中，宋星翰的表现都可圈可点。