Hồ Ngọc Hà sinh ra ở An Cựu, thành phố Huế, nhưng đến năm lên 8 tuổi theo cha mẹ ra sống ở tỉnh Quảng Bình. Cô là người Việt lai Pháp; cha cô là người mang hai dòng máu Pháp - Việt. Cũng chính vì thế mà Hồ Ngọc Hà còn có biệt danh Hồ An Tây, với An là tên ghép từ cha còn Tây là để chỉ dòng máu Pháp - Việt của ông. Cha và mẹ đều làm việc trong ngành ngân hàng.

Năm 12 tuổi, cô đã phải sống xa gia đình trong ký túc xá trường Cao đẳng Văn hoá Nghệ thuật Quân đội, theo học chuyên ngành piano 15 tuổi, với chiều cao 1,73m Hồ Ngọc Hà bước chân lên sàn diễn thời trang và gặt hái nhiều giải thưởng như: giải nhì Siêu mẫu Hà Nội, giải nhất Siêu mẫu Việt Nam và giải nhì cuộc thi Tìm kiếm Siêu mẫu Châu Á. Năm 2003, vào tp.Hồ Chí Minh, Hồ Ngọc Hà chính thức bước lên sân khấu với tư cách ca sĩ khi tham gia chương trình Người đẹp hát. Sau đó, nhạc sĩ Quốc Bảo mời cô hát một bài trong album của anh. Nhận được nhiều đánh giá cao từ chương trình Người đẹp hát và từ nhạc sĩ Quốc Bảo, Hà sau đó đã quyết định đi theo con đường ca hát.

Năm 2001, cô được đạo diễn Lưu Trọng Ninh chọn để đóng trong bộ phim Hoa cỏ may, bộ phim được phát sóng vào Điện ảnh chiều thứ 7 chiếu trên VTV3. Vai diễn đầu tiên của cô là Hương - thiếu nữ lai Mỹ có cá tính mạnh mẽ. Khi đó, Hà Hồ đang học khoa Piano trường Cao đẳng Văn hóa nghệ thuật quân đội.

Hồ Ngọc Hà đã tạo một bứt phá trong album 24 giờ 7 ngày. Trong Album cô đã có được cho mình những hit đầu tiên như: 24 giờ 7 ngày,hôm nay anh đến... Hình ảnh cô người mẫu vẫn khiến tên tuổi Hồ Ngọc Hà chưa được âm vang trong giới ca nhạc nhưng đấy là những bước đầu vững chắc để khẳng định chỗ đứng trong nghề.

Hồ Ngọc Hà sau đó đã ký hợp đồng với hãng đĩa của Đức Trí là Music Faces và đã hợp tác với anh trong album thứ hai theo lời khuyên của Huy Tuấn. Album tiếp theo của Hà được mang tên Và em đã yêu, phát hành vào tháng Sáu năm 2005  bởi hãng Music Faces và Phương Nam film . Album được đầu tư khá kỹ lưỡng về mặt hình ảnh khi thể hiện một Hồ Ngọc Hà khá mạnh mẽ. Về phần nhạc thì album chỉ gồm năm ca khúc mới do các nhạc sĩ như Phương Uyên , Hồ Quang Minh và Đức Trí sáng tác, còn năm ca khúc còn lại là những bài hát cũ của cô được phối lại. 

Sau khi phát hành album thứ hai, cô tiếp tục tham gia vào sự nghiệp diễn xuất với bộ phim truyền hình 39 độ yêu . Sau phim đó, cô không còn đóng phim để tập trung sự nghiệp ca hát (đến năm 2015 cô trở lại đóng phim với Tấn Beo phim "Hy sinh đời trai" ra rạp ngày 21/8/2015)

Trước khi lên đường cho chuyến lưu diễn Mỹ của mình, Hà đã cùng những nghệ sĩ khác thực hiện album thứ ba của mình mang tên Muốn nói với Anh. Album này được phát hành vào ngày 15 tháng Mười hai, 2006 tại Việt Nam bởi hãng Music Faces và Galaxy Studio tại Mỹ trên itunes vào ngày 19 tháng 12, 2006 bởi hãng Music Faces. 

Trong thời gian này, Hồ Ngọc Hà đã cùng với ca sĩ Đức Tuấn cũng đã cho ra mắt một album đặc biệt mang tên Ảo Ảnh gồm những bản tình cổ điển của những nhạc sĩ nổi tiếng như Y Vân , Văn Phụng , Đỗ Lễ ..... Album được phát hành tại Việt Nam bởi hãng Music Faces và tại Mỹ vào ngày 9 tháng Mười, 2006 .

Năm 2007, cô đã bắt tay thực hiện album tiếp theo của mình là Khi Ta Yêu Nhau, phát hành bởi hãng Music Faces. 

Năm 2009, cô đã chính thức trở lại với sản xuất đầu tiên sau hai năm vắng bóng là The First Single. Đặc biệt, album này không hề có sự góp mặt của Đức Trí mà thay vào đó là những nhạc sĩ trẻ như Dương Khắc Linh, Hoàng Anh, và Hùng Lân..

Trong thời gian này, cô cũng đã trở thành đại sứ của hãng Sunsilk . Nhằm quảng bá cho thương hiệu của hãng và đồng thời quảng bá cho The First Single, cô đã cùng hãng thực hiện tour lưu diễn xuyên Việt mang tên Và Em đã Yêu vào tháng Chín năm 2009.. 

Sau khi sinh con, cô đã trở lại với album tiếp theo của mình mang tên Tìm Lại Giấc Mơ vào năm 2010.. Album này là album phòng thu đầu tiên không có sự góp mặt của nhạc sĩ Đức Trí  và cũng được cho biết đây chính là album cuối cùng của Hà với công ty Music Faces .Album này đã được phát hành tại Việt Nam vào ngày 20 tháng Bảy năm 2011 và tại Mỹ vào ngày 21 tháng Bảy, năm 2011 . 

Hồ Ngọc Hà và nhóm V.Music sau đó đã cùng nhau thực hiện album mang tên Ngày Hạnh Phúc, phát hành vào tháng Tám, 2010 tại Việt Nam vào ngày 2 tháng Tám, 2010 .

Đến giữa năm 2011, Hà phát hành liên tiếp hai đĩa đơn mới là Sao Ta Lặng Im (do Nguyễn Hồng Thuận sáng tác) và Nỗi Nhớ Đầy Vơi  (song ca cùng nam ca sĩ Noo Phước Thịnh) . Sau đó, cô phát hành ca khúc Một Lần Cuối Thôi là một ca khúc ballad có giai điệu nhẹ nhàng để mở đường cho album thứ 6 của mình mang tên Invicible - Sẽ Mãi Bên Nhau được phát hành vào cuối năm 2011.

Live concert 2011 của Hồ Ngọc Hà diễn ra vào ngày 15 tháng 12 tại CLB Lan Anh - Hồ Chí Minh. Liveshow quy mô nhất của Hồ Ngọc Hà trong 8 năm ca hát và do đạo diễn Việt Tú dàn dựng. Liveshow còn được một đề cử tại lễ trao giải Cống Hiến 2011 sẽ được diễn ra vào tháng 4 năm 2012.

Nối tiếp những thành công trong năm qua Hồ Ngọc Hà và V.Music chào sân năm mới bằng dự án âm nhạc mới mang tên I Love You. Album I Love You là tập họp 8 ca khúc viết về tình yêu.

Năm 2012, cô vừa nhận được giải HTV Awards cho "Nữ ca sĩ được yêu thích nhất"

Sản phẩm tiếp theo của cô là DVD Hồ Ngọc Hà Live Concert. Liveshow xuất sắc nhận được giải Cống hiến cho "Chương trình của năm".

Hiện tại Hồ Ngọc Hà đang là nữ huấn luyện viên cho chương trình tìm kiếm tài năng âm nhạc Giọng Hát Việt. Vị trí HLV này được đánh giá khá cao và Hồ Ngọc Hà là vị giám khảo được quan tâm, săn đón nhiều nhất.

Hồ Ngọc Hà còn làm giám khảo cho Centaur dance showdown - cuộc thi nhảy mang tầm châu Á và quốc tế.

Vào khoảng tháng 9 năm 2012, khi đang thành công với vai trò huấn luyện viên của chương trình Giọng Hát Việt thì Hồ Ngọc Hà đã bất ngờ cho ra mắt thị trường sản phẩm âm nhạc mới, đó là đĩa đơn Đắn đo, đĩa đơn thứ hai trong sự nghiệp âm nhạc của cô. 

Hồ Ngọc Hà tiếp tục hâm nóng tên tuổi của cô ở nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sàn diễn thời trang cho đến các sân khấu ca nhạc rộng khắp 2013. Hồ Ngọc Hà luôn biết được đâu là điểm dừng và đâu là nơi cô tỏa sáng.

Tại Đẹp fashion show 11, Hồ Ngọc Hà cùng với siêu mẫu Thanh Hằng cùng xuất hiện trong chiếc váy khổng lồ được lấy cảm hứng từ cây nấm độc rực rỡ nhưng nguy hiểm của nhà thiết kế Công Trí kết màn đêm diễn.

Năm 2013 tiếp tục là một năm bay show từ trong nước ra nước ngoài. Hồ Ngọc Hà làm việc như một con ong chăm chỉ, cần mẫn, Hà Hồ không từ chối bất cứ show diễn nào nếu lịch còn trống.

Ngoài các show diễn trong và ngoài nước, cô còn làm giám khảo của cuộc thi nhảy "Got to dance -Vũ điệu đam mê " trong nước với vũ công Alfredo Torres,thần tượng hiphop Mỹ gốc Việt Dumbo và Biên đạo múa Trần Ly Ly

Cô còn làm gương mặt đại diện cho hãng điện thoại danh tiếng SAM SUNG và những hợp đồng quảng cáo khác.

Ngày 12/8 Cô ra mắt singer Hãy thứ tha cho em (Dương Khắc Linh, lời Hoàng Huy Long) và Giấu anh vào nỗi nhớ (Châu Đăng Khoa) với hai phong cách âm nhạc hoàn toàn khác nhau. Tại giải Làn Sóng Xanh lần thứ 16, cô được tôn vinh với giải Single của năm với "Hãy thứ tha cho em " và Top 10 ca sĩ được yêu thích nhất

2014 là thời điểm đánh dấu chặng đường 10 năm ca hát của Hồ Ngọc Hà, nên cô cùng ê-kíp của mình đã "dồn lực" để ra mắt rất nhiều dự án, sản phẩm quan trọng.

Đầu tiên là album "Mối tình xưa" ra mắt ngày 12/05. Với album này, Hồ Ngọc Hà đã trở lại với phong cách cổ điển, hình ảnh quen thuộc từng giúp cô "làm mưa làm gió" gần 10 năm trước.

Hồ Ngọc Hà tiếp tục nhận lời làm huấn luyện viên của chương trình "X-Factor - Nhân tố bí ẩn" mùa đầu tiên.

Bên cạnh vai trò giám khảo X-factor, Hồ Ngọc Hà còn âm thầm chuẩn bị cho tour diễn xuyên Việt dành cho sinh viên tại thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Cần Thơ và Đà Nẵng. Cô cũng phát hành MV "My Baby" (sáng tác Đỗ Hiếu) để dành tặng các fan trong dịp này.

Ngày 20-11 Live Concert của cô sẽ được tổ chức Chương trình sẽ được thực hiện với phong cách sang trọng và đẳng cấp từ âm nhạc đến thiết kế, dàn dựng