一九七九年，殷桃出生于重庆的一个家庭。她的父亲曾在云南参军服役，是部队宣传队的核心成员；母亲年轻时作为下乡知青，也曾活跃于文艺活动，不仅擅长跳舞，歌声也十分动人。尽管遗传了父母浓厚的文艺天赋，童年时期的殷桃却完全是个率性活泼的“假小子”。在学校里，每当见到班上比较瘦弱的女同学被男生欺负，殷桃总会毫不犹豫地站出来指责对方，有时说着说着便忍不住动手，用直接的方式维护同伴。上小学期间，她还曾和几个要好的小伙伴在放学后偷偷溜进别人的田地挖红薯吃，这份顽皮恰好被殷桃的母亲亲眼目睹。正是这次经历让母亲下定决心，要引导女儿向文静端庄的淑女方向成长。此后，父母为殷桃报名参加了多种艺术类课程，希望借此陶冶她的性情。在她九岁那年的一堂舞蹈课上，老师让同学们自由展示，殷桃的表现格外引人注目——她的表情生动鲜活，肢体动作大胆而富有表现力，整个演绎充满感染力，让在场的老师当即察觉到她身上所具备的演员潜质。一九九六年，殷桃通过考试进入重庆艺术学校，成为该校首届影视话剧班的学生；三年后，自重庆艺术学校毕业的她凭借出色的成绩，顺利考入中国人民解放军艺术学院表演系。入学不久，殷桃就因其天赋与努力受到老师的重视，随后在多部重点话剧中担任主演，开启了她的表演之路。
二零零二年，尚在求学的殷桃于毕业话剧《我在天堂等你》中担纲女主角白雪梅，其真挚动人的表演赢得了观众与业内的广泛好评，当时在台下观看的空军电视艺术中心导演高希希亦对其留下了深刻印象。正是凭借这部话剧中的出色表现，殷桃以在校学生身份接连斩获多项重要奖项：她不仅摘得第五届中国话剧金狮奖表演奖、第十五届上海白玉兰戏剧表演艺术奖女主角奖，还获得了年度全军新剧目展演个人表演二等奖，并因此荣立个人三等功。临近毕业时，殷桃参加了空军电视艺术中心的招考，而高希希导演正是当时的主考官之一。二零零三年，殷桃正式加入空军政治部电视艺术中心，成为一位正营级文职干部，此后她也成为了国家话剧院的演员。就在同一年，她首次与高希希导演合作，出演了军事历史题材电视剧《历史的天空》，在剧中塑造了英姿飒爽、清纯直率的女政委东方闻英一角，其表演获得了不少观众的喜爱。二零零四年九月，殷桃与演员牛青峰联袂主演了爱情电影《红飘带》，她在片中饰演多才多艺的辽河油田采油女工珊珊，展现了角色活泼坚韧的一面；同年十一月，她又与李雪健、李琳、于和伟等实力派演员共同主演了情感伦理剧《搭错车》，在剧中扮演命运坎坷、自幼被亲生父母遗弃的女孩阿美，幸运的是，她拥有一位虽不能言语却对她呵护备至的哑巴养父，这段感人至深的父女情成为剧集的一大亮点。二零零五年，殷桃与孙俪、邓超、辛柏青等人合作，共同出演了军旅题材电视剧《幸福像花儿一样》，她在剧中饰演从文工团舞蹈演员转型的大梅，这个角色在嫁给高干子弟后因不甘于平淡生活而毅然投身商海，经历了一系列人生起伏；同年，她还凭借在电视剧《幸福像花儿一样》和《红色娘子军》中的精彩表现，于《南方盛典》颁奖典礼上荣获年度最受欢迎女演员奖，人气与认可度进一步提升。二零零六年，殷桃与王学兵、梁静、林好等演员合作主演了情感剧《桃花灿烂》，在剧中她化身为装卸站里公认的第一美女水香，演绎了一段充满波折的情感故事。二零零八年，殷桃在抗战题材剧集《女人一辈子》中饰演了善良宽容、坚韧倔强的女主角陶小桃，其细腻深入的表演赢得了业界的高度评价，并因此获得了第十四届上海电视节白玉兰奖最佳女主角提名。二零零九年，殷桃挑战自我，主演了古装传奇剧《杨贵妃秘史》，在剧中诠释了中国古代四大美女之一杨贵妃的传奇人生；同年十一月六日，她与沙溢、林永健等人联袂主演的军旅剧《鹰隼大队》在中央电视台一套黄金时段播出，她在剧中饰演为鹰隼大队飞行员调试飞机的武器专家江婧超，展现了现代军人专业果敢的形象；此外，她在同年参演的红色爱情剧《延安爱情》中也有着亮眼表现，在剧中饰演了一位满怀理想、为追求共产主义光明而奔赴延安的进步青年苏贞，塑造了一个富有时代气息的革命女性形象。
二零一零年一月二日，由殷桃领衔主演的清代宫廷题材电视剧《苍穹之昴》在日本正式播出。她在剧中饰演了一位身份神秘的张夫人，表面上经营着一家专供外国人聚会的公馆，周旋于权贵、洋人与普通百姓之间，而其真实身份实为慈禧太后的侄女。该剧播出后收视表现突出，甚至超越了日本NHK电视台同期推出的重点剧目《龙马传》，因此在日本观众中引发了相当广泛的关注与讨论。进入二零一一年，殷桃登上了中央电视台春节联欢晚会的舞台，参与表演了节目《过年回家》；同年十月，她受邀担任日本歌手久保田利伸歌曲《无法用言语表达》音乐录像带的女主角；到了年底，她主演的年代励志剧《温州一家人》与观众见面，在剧中她生动诠释了温州女儿周阿雨这一角色，与其他演员共同呈现了一段小人物在异国他乡艰辛创业的奋斗历程。该剧不仅先后被国家广电总局收录进年度优秀电视剧选集影碟套装，还成功入选了《亚洲周刊》评选的全球华人十大电视剧榜单。 二零一二年四月，殷桃参与了中国首部防灾题材动画电影《今天·明天》的制作工作，为影片中的女主角夏娜配音；九月，她与张国强等演员联袂主演了都市警匪剧《无贼》，在剧中饰演职业小偷段虎的妻子乔安娜。这个角色曾是一名不良少女，出狱后为了给孩子树立榜样，历经挣扎与成长，最终蜕变为一位坚强的母亲。二零一三年十二月，殷桃出演的3D犯罪悬疑电影《警察故事2013》登陆院线，她在片中扮演了京城著名的妈妈桑兰兰，展现了角色复杂多面的性格特质。 二零一四年三月一日，殷桃与李光洁搭档主演的话剧《罗密欧与朱丽叶》（中国版）在香港演艺学院隆重开演，她所塑造的朱丽叶形象赢得了香港观众的高度认可与好评；八月五日，她主演的都市爱情剧《假如幸福来临》于安徽卫视进行全国首播，剧中她饰演了积极乐观、热爱生活并勇敢追求幸福的超级暖女叶百合；此后不久，她又主演了都市生活喜剧《我为儿孙当北漂》，在剧中演绎了一位性格细腻同时又火辣直爽的四川姑娘田蓓蕾。 二零一五年，殷桃与热依扎、郑凯等演员共同主演了爱情轻喜剧电影《临时演员》，在片中她饰演了外表强势但内心柔软的地产集团女老板陆一静；七月，她领衔主演了抗日题材电影《那些女人》，饰演乱世中一位命运多舛的水乡歌女惠姑娘，这也是她首次尝试演绎如此具有风情的角色；九月十八日，她出演的抗战剧《生死血符》在中央电视台八套黄金时段播出，她在剧中扮演了才貌双全的传奇人物宋美龄；十月十七日，由她领衔主演的反腐涉案剧《人民检察官》正式开机，她在剧中饰演的女主角夏静茹是一位嫉恶如仇、机敏干练的优秀公诉人，因其出众的口才而被人们称为“夏铁嘴”，堪称公诉人队伍中的典型代表；十一月，她主演的都市商业剧《鸡毛飞上天》开机，她在剧中挑战了身世极为坎坷却凭借智慧与毅力成长为商业奇才的骆玉珠一角；十二月二十三日，她以嘉宾身份出席了第三十届中国电视剧飞天奖颁奖典礼。 二零一六年八月二十八日，殷桃与王雷、李乃文共同领衔主演的年代情感剧《爱情的边疆》播出，她在剧中饰演了为追寻爱情只身前往边境城市黑河，并在当地电台担任播音员的女大学生文艺秋。二零一七年六月，殷桃凭借在作品《鸡毛飞上天》中的精湛演出，荣获第二十三届上海电视节白玉兰奖最佳女主角奖。
二零一八年九月二十八日，由殷桃领衔主演的国庆献礼剧《你迟到的许多年》于湖南卫视正式播出，她在剧中成功塑造了自由前卫、在爱情与理想之间不断挣扎的白衣天使莫莉一角，其细腻的表演赢得了观众的广泛关注；同日，她凭借在作品《那些女人》中的出色表现，荣获第十六届平壤国际电影节最佳女配角奖，展现了其国际层面的演技认可。二零一九年十月，殷桃成功入围第六届“中国电视好演员”蓝组女演员候选名单，这是对其专业能力与行业贡献的又一次肯定。二零二一年一月二十四日，殷桃领衔主演的都市职场剧《正青春》播出，她在剧中精准诠释了职场女精英林睿的干练与智慧；二月十二日，她受邀作为表演嘉宾参加了二零二一年东方卫视春节晚会，带来了精彩的演出；三月一日，由她领衔主演的都市情感剧《爱的理想生活》开播，她所饰演的婚庆设计师温如雪个性鲜明，给观众留下了深刻印象；六月十一日，她领衔主演的电影《阳光姐妹淘》登陆院线；七月一日，她参演的历史剧情电影《1921》上映，在片中她饰演青年毛母文七妹，生动刻画了一位待人宽容恭让、节俭勤劳的伟大女性形象。二零二二年一月三日，她主演的聚焦两性关系的话题剧《幸福二重奏》在央视八套播出；一月二十八日，她与雷佳音、辛柏青、宋佳等共同领衔主演的现实题材剧《人世间》在中央电视台综合频道播出，她所饰演的周秉昆妻子郑娟，是一位性格内敛、温柔而坚韧的贤妻良母，其表演深入人心；三月，她参与演唱的歌曲《灯火》抗疫特别版正式上线，用歌声传递温暖与力量；八月十二日，她参与录制的经营体验类综艺节目《中餐厅第六季》在湖南卫视播出；九月三十日，她领衔主演的电影《万里归途》上映，在片中她饰演援非公司的企业高管白婳，展现了角色在异国他乡的担当与情感；十一月六日，她出席第十四届金鹰节颁奖晚会，并凭借在电视剧《人世间》中对郑娟一角的精彩演绎，荣获第三十一届中国电视金鹰奖最佳女主角奖，攀上了事业的新高峰；十二月三十日，她又凭借在作品《人世间》中的卓越表现，荣膺第三十五届华鼎奖华语百强电视剧最佳女主角奖。二零二三年一月十四日，她参加了活动《2022爱奇艺尖叫之夜》；一月二十五日，由她领衔主演的电视剧《耀眼的你啊》正式播出。二零二四年七月三十一日，她主演的家庭情感剧《小夫妻》播出，在剧中她饰演了角色车莉；八月三十一日，她领衔主演的都市话题剧《凡人歌》播出，她成功塑造了剧中人物沈琳。十一月二十五日，她凭借在电视剧《凡人歌》中的精湛演技，获得澳门国际电视节“金莲花”奖最佳女主角提名。十二月七日，殷桃在二零二四爱奇艺尖叫之夜上荣获“口碑演员奖”。二零二五年一月二十八日，她受邀参加中央广播电视总台《2025年春节联欢晚会》，并演唱了歌曲《假如》；二月二十八日，她在二零二四年阅文IP盛典上被授予“年度杰出演员”称号。九月三十日，她参演的电影《浪浪人生》上映。二零二六年一月十七日，她参演的另一部电影《我的朋友安德烈》也与观众见面。
从《历史的天空》《搭错车》一路走来，直至《幸福像花儿一样》，殷桃凭借自身不懈的努力与专注，赢得了广泛的认可与赞誉。日常生活中的她，其实是个性格活泼、不拘小节的明朗姑娘，然而在这份随性之外，她内心却蕴藏着不容小觑的坚韧与执着。此外，殷桃更是一个聪慧且富有灵性的人，这类人往往在世俗洪流中保持自我，外在表现显得天真而通透，不轻易随波逐流。无论是《搭错车》中那位年轻美丽的阿美，还是《历史的天空》里英姿飒爽的东方政委，尽管这两个角色身处迥异的时代背景、拥有完全不同的人生轨迹，但通过殷桃的细腻演绎，观众都能真切感受到她们身上所共有的那份纯洁与内在的快乐。尤其在对《历史的天空》中东方闻英这一角色的深入感知与塑造上，殷桃成功地刻画出一位既年轻漂亮又充满革命理想的新四军女干部形象，这一成就很大程度上得益于她本人独特的气质与深厚的表演潜力。而在《鸡毛飞上天》这部作品中，殷桃的表演跨度极大，从十几岁的青春少女一直演绎到垂暮之年的老妪，生动塑造了一个在时代洪流中不断成长、变化的鲜活女性。这个角色具有丰富的多重身份：她既是深情款款的恋人、温柔坚韧的妻子与母亲，同时也是在商海中拼搏的跨国集团女企业家。在诠释青年时期的骆玉珠时，殷桃的表演可谓驾轻就熟，将角色从四处流浪的假小子，逐渐转变为聪慧能干的小摊主的过程演绎得淋漓尽致，把上世纪八十年代南方小镇姑娘那种特有的泼辣勇敢、吃苦耐劳的特质刻画得入木三分。特别值得称道的是，殷桃与男主角张译在剧中的合作，让人清晰看到两位优秀演员之间互相激发、彼此推动的创作张力。在多场关键的重头戏中，两人的表演势均力敌，宛如棋逢对手，迸发出精彩的火花。此时的殷桃，其表演功底已愈发成熟稳健，与早年诠释东方闻英时的青涩感已然完全不同，展现出了作为演员的显著成长与蜕变。