Sinh ngày 3-5-1952 tại Đông Hưng, Thái Bình. NSND Thu Hiền hiện là Giám đốc Nhà hát Ca Múa Nhạc Việt Nam.
Năm 1967 đến 1968, Thu Hiền cùng đoàn quân khu Tây Bắc vào biểu diễn phục vụ động viên tinh thần chiến đấu chống giặc Mỹ của quân và dân tuyến lửa miền Trung.
Năm 1971, Thu Hiền vào đoàn ca nhạc dân tộc Trung ương. Năm 1972, cô cùng đoàn văn công Tây Nguyên vào giải phóng Quảng Trị. Thu Hiền là người được tham dự cuộc trao trả tù binh. Năm 1975, Thu Hiền cùng đoàn ca nhạc dân tộc Trung ương theo bước chân thần tốc vào giải phóng thành phố Huế.
Giọng hát của Thu Hiền vốn đã đằm thắm chất dân ca càng thêm mượt mà, tinh tế, sâu lắng và gợi cảm hơn. Thu Hiền đã để lại trong công chúng yêu nhạc một dấu ấn khó phai qua các ca khúc mà chị thể hiện: Câu hò bên bến Hiền Lương (Hoàng Hiệp), Một khúc tâm tình người Hà Tĩnh (Văn Tý), Quảng Bình quê ta ơi (Hoàng Vân)... đã xuất bản trên 20 album CD.
Hiếm có ca sĩ nào như NSND Thu Hiền, đứng trên đỉnh cao nghệ thuật suốt hơn 40 năm với vị trí số một trong dòng nhạc dân ca Bắc Bộ. Giờ đây, đã ở tuổi 'ngũ thập', chị vẫn lao động nghệ thuật bền bỉ.
Năm 1993, Thu Hiền được tặng danh hiệu Nghệ sĩ Nhân dân.