Sasha Pieterse naît le 17 février 1996 à Johannesburg en Afrique du Sud. Alors qu’elle est encore jeune ses parents déménagent à Las Vegas, dans le Nevada aux Etats Unis, avant de partir pour Los Angeles afin de permettre à Sasha de poursuivre sa carrière.

Elle apparaît très jeune dans des spots de publicité et obtient son premier rôle pour la télévision alors qu’elle n’a que 6 ans elle obtient alors le rôle de Buffy Davis dans la série de la WB Family Affairs. En 2003 elle remporte un Young Artist Award de la meilleure performance dans une série TV. Après quoi elle enchaine les guest starring dans différentes série sa performance dans Dr House, en 2005, lui vaudra d’être nominée pour un Emmy Award. Deux ans plus tard elle obtient un rôle récurrent dans le spin off de Heroes et apparaîtra dans plusieurs épisodes de la série originale.

Depuis 2010, elle interprete Alison DiLaurentis dans Pretty Little Liars.