1970年，毕业于青岛观象二路小学，父母亲早年离异，她一直生活在单亲家庭里。
1976年，毕业于山东省青岛第三十九中学，现中国海洋大学附属中学 。
1979年，考取山东艺术学院，离家前，她一个人到派出所把名字改了，跟妈妈姓倪，学习期间，倪萍参加了电影《山菊花》的拍摄。
1982年，从山东艺术学院毕业后，分配到山东话剧院工作，同时参与了电影《他们并不陌生》的拍摄。
1983年，倪萍被定为国家二级演员。
1987年参与电视剧《中国姑娘》，在剧中饰演“一号主攻手”。
1988年起，倪萍任中央电视台业余节目主持人，工作二年，同时参与了电视剧《雪域》和《那五》的拍摄，在《雪域》中饰演“姚玉慧”，在《那五》中饰演“风魁”。 同年因参演电视剧《雪城》获得第6届中国电视金鹰奖最佳女配角奖。
1990年，调入中央电视台任《综艺大观》节目主持人。
1991年，搭档赵忠祥主持春晚，先后13次主持过中国中央电视台的春节联欢晚会。
1992年，因主持春节联欢晚会获得第6届星光奖最佳主持人奖。
1994年，获得第1届全国广播电视“百优双十佳”节目主持人金话筒奖。
1995年，获得第2届全国广播电视“百优双十佳”节目主持人金话筒奖。
1996年，搭档朱军主持中央电视台国庆晚会《祖国万岁》。
1997年，获得第3届全国广播电视“百优双十佳”节目主持人金话筒奖.同年主持庆祝香港回归大型文艺晚会《回归颂》。
1998年，主持中央电视台元宵晚会《千家万户把门开》。
1999年，主持庆祝中华人民共和国成立50周年大型文艺晚会《祖国颂》。1999年，主持中央电视台国庆晚会《江山如此多娇》。
2000年，开始担任《聊天》栏目的制片人和主持人。 同年主持公安部春节晚会《祝福平安》。
2001年，出演话剧《霓虹灯下的哨兵》。 同年获得第9届中国电影表演艺术学会金凤凰奖学会奖。并主持了中国共产党成立80周年大型文艺晚会《红旗颂》。
2002年，凭借电影《美丽的大脚》获得金鸡奖最佳女演员奖。
2003年，参与电视剧《浪漫的事》在剧中饰演“宋雪”;8月，参与电视剧《天高地厚》的拍摄，在剧中饰演农村妇女“鲍月芝”，11月，第六届金话筒奖在山东举行，倪萍获得金话筒特殊荣誉奖。 凭借参演的电视剧《美丽的大脚》获得第9届中国电影华表奖优秀女演员奖和第10届北京大学生电影节最佳女演员奖。
2004年，辞去央视主持人职务，转入中国电视剧制作中心， 在电影《阳光天井》中客串饰演“亚军妈”，同年出版书籍《自行车的日子》和演出话剧《决战》。同年9月凭借参演电视剧《浪漫的事》获得了第22届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧女演员。
2005年，出演《两个人的芭蕾》，4月出演电影《泥鳅也是鱼》在电影中扮演主角“女泥鳅”，12月，主演爱情伦理剧《大浴女》。
2006年，凭借电影《雪花那个飘》获得蒙特利尔国际电影节最佳女主角 。同年5月凭借电影《泥鳅也是鱼》获得第13届北京大学生电影节最佳女演员奖。
2009年，开始复出主持，接连主持贵州卫视《中国农民工》和云南卫视《民生大议》等节目 ，同时也在电影《寻找微尘》中客串出演“酒店老板”，12月出演电视剧《美丽的事》在剧中饰演“何美丽” 。
2010年，凭借电影《大太阳》在中美电影节上获得最佳女演员奖 ，同年《姥姥语录》出版，凭此书获得冰心散文奖。
2011年，开始担任中国达人秀第三季评委。 同年7月10日，在“纪念建党90周年·共和国脊梁系列活动颁奖盛典”上，获得“共和国脊梁十大卓越人物”的称号。
2012年，凭借电影《大太阳》获得第11届中国长春电影节最佳女主角奖。
2013年，与赵忠祥做客湖南卫视《天天向上》，并在节目中献上自己的书法作品。
2014年，担任中央电视台综合频道《等着我》节目主持人； 9月做客重庆卫视《超级访问》；10月参加《因为是医生》节目的录制。
2016年，担任湖南卫视真人秀《一年级》导师。
2019年10月30日，获评“70年70人·杰出演播艺术家”。
2020年9月20日，《大幕开启》开播，倪萍与剧目主创、特约嘉宾亲临原创民族歌剧《沂蒙山》表演现场 ；11月1日晚19：30，在《大幕开启》第四期，作为讲述人，将与主持人张蕾带观众一同走进深圳大剧院 ；11月1日，主演的电视剧《女心理师》开机 。
2021年1月，加盟湖南卫视熟龄女性甜蜜觅爱社交原创综艺节目《怦然再心动》，担任征爱主理人 ；4月16日，以老友团成员身份加盟湖南卫视明星模仿秀节目《百变大咖秀第六季》“模王”之夜 。
1991年，倪萍和陈凯歌同居，1996年二人分手，倪萍在《日子》一书中，对这段情感的描述为“这是一段没有自尊、失去自我的日子” 。
1996年，经人介绍，倪萍和王文澜确定恋爱关系。
1997年，倪萍与王文澜结婚，1999年2月40岁的倪萍生下儿子虎子，2005年与王文澜离婚。
2005年，与王文澜离婚后不久，就与多次合作过的导演杨亚洲喜结连理，低调办完了婚事 。
2009年6月17日，担任“中国广播电视协会电视剧导演工作委员会”活动主持。
2011年，出席“送子鸟”公益活动。
2016年2月12日上午11时，“倪萍书画展”在温哥华中国文化中心隆重开幕。这是倪萍走出国门在加拿大温哥华举办的首个画展。
她确实让我们看到了一个主持人的真实状态，她也给人带来很多优秀电影、是金鸡奖影后。 （新浪影音娱乐评）
她在《综艺大观》及春节联欢晚会中的朴实自然的主持风格给观众留下了深刻的印象。 （人民网评）
无论从主持人身份还是演员身份来评价倪萍，她都是个有才华的女性 （凤凰网评）。
倪萍的喜剧天赋，那真的是叫好 （赵本山评）。
2月16日，倪萍更新微博否认将移民，致歉称“玩笑开过了”，并晒出了自己的护照，配文“我和我的祖国”。
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