30 Aralık 1962'de İstanbul'da doğdu. Gerçek adı Aysel Gürsaçer olan sanatçı, müzik dünyasındaki çıkışını 1980'li yıllarda yaptı. Lise öğretmeninin yönlendirmesiyle düğün salonlarında şarkıcılığa başladı; ardından küçük gazinolara geçti ve bu süreçte devamsızlık nedeniyle okuldan atıldı. Assolist Cemal Coşar ile şan çalıştı. Beyaz Kelebekler'in kurucusu organizatör Turgut Akyüz ile tanışınca onun Stardust kulübünde assolist oldu ve Akyüz, kendisine Seda Sayan sahne ismini verdi. Bir süre Kibariye ile aynı evde yaşadı. Uzun süre Gülizar gazinosunda assolistlik yaptı; burada kendisini izleyen Türker İnanoğlu ve Müjdat Gezen'in beğenisiyle arabesk temalı filmler çekti. Kariyerinin zirvesindeyken Şubat 1983'te sevgilisi Turgut Akyüz, gazinoda Abbas Heybetli tarafından öldürüldü. Dönemin büyük assolistlerinin yüksek ücret taleplerine kızan Fahrettin Aslan, Sayan'ı Harika Avcı'yla birlikte ders aldırıp Maksim Gazinosu'na assolist olarak çıkardı. Ahmet Özal'ın girişimiyle 1992 yılında Osman Yağmurdereli ile Kanal 6'da program yapmaya başladı; 1996'da TGRT'de tek başına program yaptı.
"Ah Geceler", "Bebeğim", "Ben Sana Demedim mi", "Sensizliğe Yanarım" ve "Var mısın" gibi parçalarla çıkış yaptı. Uzun bir süredir televizyonların sabah kuşağında kadın programı yapmakta olan sanatçı birçok dizide oyuncu olarak yer aldı. Tamer Karadağlı ile birlikte rol aldığı "Fedai" isimli dizinin ardından müzik çalışmalarına devam etti. Bir dönem televizyonda yayınlanan bir yarışma programında İbrahim Tatlıses ve Muazzez Abacı ile jüri üyeliği yapmıştır. Türkiye'nin ilk haftalık kadın dergisi olan Seda Magazin'in editörüdür. Global Yapım tarafından hazırlanan Artık Susma programında Seda Sayan ve Uğur Arslan, stüdyodaki konuklarıyla her gün faili meçhul cinayetleri çözmeye çalışmış, kayıpların izini sürmüş ve güncel polisiye olayları canlı bağlantılarla aktarmıştır.
Ağustos 1978'de sahne alabilmek için mahkeme kararıyla yaşını büyüterek doğum tarihini 4 Ocak 1959 olarak değiştirdi; Aralık 2017'de mahkeme kararıyla doğum tarihi 30 Aralık 1962 olarak düzeltildi. 1985 yılında Emre Plak'ın sahibi Hüseyin Emre ile aşk yaşadı. 1987 yılında Rıdvan Kılıç ile evlenen sanatçının bu evliliği 6 ay sürdü. 1990 yılında Sinan Engin ile olan evliliğinden tek oğlu Oğulcan Engin'e sahip olan Seda Sayan, 6 yıl süren bu evliliğin bitmesinden sonra 1998 yılında Soner Yapcacık ile evlendi. Bu evliliği de son bulduktan sonra Mahsun Kırmızıgül ile üç yıl süren bir birliktelik geçirdi. Ardından Erdal Acar ile kısa süreli aşk yaşadı. Trafik ışığında beklerken tanıştığı üçüncü eşi Soner Yapcacık ile 25 Ağustos 1998'de evlendi ve Ocak 1999'da boşandı. Dördüncü eşi Tuncay Kıratlı ile Nisan 2000'de evlendi ve Ocak 2001'de boşandı. Futbolcu Hakan Şükür'ün kardeşi Gökhan Şükür ile 2004 yılında evlendi ve bir yıl sonra boşandı. Nihat Doğan ile nişanlanıp evliliğin eşiğinden dönen Seda Sayan, 1 Şubat 2008'de kendinden 23 yaş küçük olan şarkıcı Onur Şan ile evlendi; çift Şubat 2010'da boşandı. 24 Nisan 2022 tarihinde bir süredir birlikte olduğu müzisyen Çağlar Ökten ile evlendi.