Đỗ Thị Sinh sinh ra tại Sài Gòn trong một gia đình nghèo gồm 7 anh chị em nhưng không ai tham gia lĩnh vực nghệ thuật.[2] Bà đam mê ca hát từ thuở nhỏ, và mẹ bà vẫn lén mời thầy về dạy nhạc cho bà dù rằng người cha không đồng ý. Trong một chuyến đi chơi Đà Lạt vào năm 1965, khi Đỗ Thị Sinh bày tỏ ước muốn ca hát của mình với người bạn thân và xin tư vấn đặt nghệ danh thì người bạn gợi ý tên "Giao Linh" vì tin rằng "nghệ danh này sẽ gặp nhiều may mắn".[1][2]

Giao Linh bắt đầu sự nghiệp ca hát kể từ dấu mốc giành huy chương vàng khi đại diện đoàn Air Vietnam tham dự chương trình văn nghệ của đoàn "Kim Hoàng - Như Mai" vào năm 1966. Trong một buổi giao lưu văn nghệ năm 1966, nhạc sĩ Thu Hồ nghe được giọng hát Giao Linh và hẹn bà lên hãng đĩa Continental của nhạc sĩ Nguyễn Văn Đông để thử giọng vào ngày hôm sau,[2] mở ra cơ hội giúp Giao Linh ký được với hãng Continental hợp đồng thu đĩa độc quyền trong 3 năm.[2] Giao Linh từng kể rằng, nhạc sĩ Nguyễn Văn Đông đặt ra yêu cầu rất khắt khe, có lần yêu cầu bà phải thu âm một ca khúc đến 48 lần đến khi bản thu đạt mới thôi.[3] Giao Linh cũng từng dành 2 năm để học cổ nhạc theo mong muốn của nhạc sĩ, song bà cho rằng mình "không có duyên" với thể loại này.[4]

Năm 1970, hết hạn hợp đồng, Giao Linh tiếp tục cộng tác với các hãng đĩa khác,[5] đồng thời được hãng dĩa Sơn Ca của nhạc sĩ Nguyễn Văn Đông giúp phát hành băng nhạc đơn ca Sơn Ca 6.

Năm 1982, Giao Linh rời Việt Nam sang Canada để đoàn tụ với gia đình. Tiệm phở "Linh" ở Toronto, Canada là nguồn sống chính của gia đình bà.[6] Bà kết hôn năm 1987[2] và về sau thì sang định cư ở San Jose, California, Hoa Kỳ. Bà đi hát nhiều nơi và thu âm nhiều băng đĩa cho các trung tâm ca nhạc, trong đó có Trung tâm Băng nhạc Giao Linh (Giao Linh Productions) của chính bà tại Westminster, California, Hoa Kỳ. Năm 2000, Giao Linh trở về Việt Nam biểu diễn.[2] Tương tự như khi còn ở Canada, bà cũng mở một quán phở ở quận 10 nhưng quán đã ngưng phục vụ do Giao Linh quá bận rộn với công việc.[2] Cho đến nay, giọng ca Giao Linh vẫn tiếp tục phục vụ khán thính giả yêu nhạc khắp mọi nơi, tham gia một số chương trình truyền hình và các hoạt động từ thiện giúp đỡ đồng bào mình.[7]

Giao Linh quan niệm:

Cuộc sống riêng

Giao Linh và chồng (Văn Sang) từng gặp gỡ nhau từ năm bà mới 17 tuổi, nhưng phải đến 20 năm sau thì hai ông bà mới về chung tổ ấm. Tuy không làm văn nghệ nhưng chồng Giao Linh là người sẻ chia, đồng cảm với bà trong bước đường nghệ thuật. Dù Giao Linh không có con ruột nhưng bà và các con riêng của chồng đều dành những tình cảm tốt đẹp cho nhau.[6]