Hương Thanh sinh tại Sài gòn trong gia đình nghệ sĩ truyền thống. Cha của cô (Hữu Phước), là nghệ sĩ Cải lương nổi tiếng. Lúc 10 tuổi, Hương Thanh đã bắt đầu học Cải lương và dân ca. Trong không gian của gia đình không bao giờ vắng bóng các nghệ sĩ và diễn viên đến để tập tuồng, các nghệ sĩ nầy đã trở thành những giáo viên tự phát của cô từ lúc nhỏ. Từ lúc 13 tuổi, ngoài những buổi học ở trường, cô còn học thêm tân nhạc với các nhạc sĩ Duy Khánh, Trầm Tử Thiên, Mặc Thế Nhân, Bảo Thu,..., cổ nhạc với nhạc sĩ Út Trong (cũng là thầy các nghệ sĩ nổi tiếng như Thanh Nga,v.v.), và kịch nói với nghệ sĩ Xuân Phát. Cô lên sàn diễn lần đầu tiên lúc cô được 16 tuổi.[3]

Từ lúc theo cha và gia đinh định cư tại Pháp vào năm 1988, cô đã tham gia biểu diễn cải lương trong cộng đồng Việt Nam ở nhiều nước châu Âu như Đức, Pháp, Thụy Sĩ, Bỉ với nhiều nghệ sĩ nổi tiếng trong nước trong đó có cha của cô. Và mỗi lần cô trở về Việt Nam, cô thực hiện những cát-xét với các nhạc sĩ nỏi tiếng trong nước. Cô gặp nhạc sĩ Nguyên Lê giới thiệu cô vào thế giới jazz vào năm 1995, một thể loại nhạc mà cô chưa từng biết đến. Cuộc phiêu lưu của chương trình "Tales from Viet Nam" bắt đầu: nhóm nhạc đã đi diễn trong những lễ hội lớn ở Pháp, Áo, Thụy Sĩ, Ý, Bồ Đào Nha, Vương quốc Anh. Năm 1996, đĩa của chương trìng đã được thực hiện và xuất bản. Đĩa nầy đã đón nhận được nhiều khen thưởng từ các nhà phê bình trên toàn thế giới: giải thưởng Diapason d'Or, Choc của tạp chí Monde de la Musique, Choc của năm 1996 của tạp chí Jazzthing (Đức), CD hay nhất trong năm 1996 của đài phát thanh TRS (Thụy Sĩ), "gần như là tuyệt tác" lời phê bình của tạp chí Jazztimes (Hoa Kỳ).

Năm 1996, tại lễ hội Banlieues Bleues ở Paris, HươngThanh tham gia vào chương trình "De la Lune et du Vent"(Trăng vá Gió), trong đó có những vũ công truyền thống và đương đại Việt Nam đã được tích hợp với nhóm nhạc "Tales from Viet Nam". Không những hát mà cô cùng múa kiếm trong vai Trưng Trắc Trưng Nhị đang chuẩn bị chống ngoại xâm. Cùng năm ấy, HươngThanh được mời tham gia trình diễn buổi mừng kỷ niệm 50 năm Tuyên ngôn nhân quyền tại UNESCO với nhiều nghệ sĩ năm châu. Năm 1998, cô tham gia hát vào đĩa "Maghreb & friends" của Nguyên Lê, một tác phẩm của nhạc sĩ người Algeria Karim Ziad.

Năm 1999, hãng đĩa Đức ACT Music mời cô hợp tác và thực hiện album đầu tiên của cô "Moon and Wind", đặt cho Nguyên Lê thâu và thực hiện. Cô đã được nhà phê bình Ian Anderson (Anh Quốc) dành cho cô những lời khen thưởng đặc biệt trên trang báo fRoots ("This woman has a voice that melts glaciers and make deserts bloom with roses" tạm dịch là "Cô có một giọng ca làm tan những khối băng đá và làm nở rộ những đoá hoa hồng trong sa mạc"). Và các album hợp tác những năm nối tiếp sau "Dragonfly", "Mangustao", "Fragile Beauty" gặt hái rất nhiều thành công, giải thưởng và những lời phê bình rất tốt đẹp. Cùng tham gia vào thực hiện những album nầy, ngoài nhạc sĩ Nguyên Lê có rất nhiều tên tuổi nhạc sĩ danh tiếng quốc tế như Paolo Fresu (Ý), Renaud Garcia Fons (Tây Ban Nha), Karim Ziad (Algeria), Richard Bona (Cameroon), Michel Alibo (Martinique), Dhafer Youssef (Tunisia), François Verly (Pháp), v.v.

Năm 2007, cô nhận được giải thưởng cao nhất Prix Musiques du Monde của đái phát thanh Pháp France Musique. Với giải thưởng nấy cô về Việt Nam thực hiện album về bài bản cải lương "Musique du Théâtre Cai Luong / Cai Luong Music", do hãng dĩa Ocora Radio France xuất bản, với những nhạc sĩ cổ nhạc nổi tiếng Miền Nam. Đối với cô, đây là cuộc hành trình trở về nguồn cội nghệ thuật tuồng Cải Lương của gia đình mà cô ấp ủ từ lâu.

Năm 2008, cô muốn mang dân ca Việt Nam của mình đến gần âm nhạc những nước lân cận. Với nữ nhạc sĩ Nhật Bản đàn koto đã được mời tham gia vào thực hiện một trong những album của cô, Mieko Miyazaki, và anh nhạc sĩ đàn nhị Trung Quốc Guo Gan, Hương Thanh thành lập lên nhóm Asian Colors. Với những nhạc sĩ rất tài ba, nhóm nầy gặt hái rất nhiều thành công tại nhiều lễ hội ở Pháp và Âu Châu: Music Meeting Festival ở Nijmegen (Hà Lan), Festival des Nuits Atypiques, Festival des Chants Polyphoniques (Phàp), Murcia (Tây Ban Nha), Pahoda Festival ở Bratislavia (Slovakia), Festival Colours of Ostrava (Czech Republic),...

Năm 2009, cô thực hiện album về dân ca thuần túy Việt Nam "L'Arbre aux Rêves / Tree of dreams" cùng với các nhạc sĩ thuần túy trong nước. Đĩa nấy, được phát hành vào năm 2011 bởi Buda Musique / Universal Music France, và được tập san Music Magazine (Nhật Bản) đánh giá là một trong 10 album hay nhất trong năm.

Năm 2013, với nhóm Camkytiwa cô lập nên vài năm trước gồm 4 nữ nhạc sĩ: E'Jeoung Ju (Hàn Quốc), Fumie Hihara (Nhật Bản), Li Yan (Trung Quốc) và Hương Thanh (Việt Nam), đĩa "Camkytiwa, les Fleurs du Levant / Camkytiwa, Flowers of Levant" đã được ra đời với nhóm nầy gồm những bài dân ca Việt Nam hòa âm với những dòng nhạc của các nước láng giềng lân cận. Nhóm nhạc đã lưu diễn nhiều thành phố như La Ville du Bois, Andilly, Serbonnes, Gerardmer, Munster, Kayserberg,...(Pháp), Festival Clandestino ở Goteborg (Thụy Điển), San Francisco, Orange County (California - Mỹ), thành phố Hochiminh (Việt Nam),..hay trên đài France Musique.

Dầu rằng cô vẫn sẵn sàng tiếp tục phiêu lưu trên con đường pha trộn âm nhạc Việt Nam với âm nhạc quốc tế, cô không quên mang nghệ thuật tuồng, dân ca hay nhạc cổ truyền Việt Nam giới thiệu đến với khán giả quốc tế. Năm 2013, hợp tác với Viện bảo tàng nghệ thuật Á Đông Pháp Guimet, cô giới thiệu đến với khán giả Pháp và quốc tế nghệ thuật tuồng Cải Lương Việt Nam với chương trình "Dạ Cổ, Tambour dans la nuit" có sự tham gia đặc biệt của nữ nghệ sĩ gạo cội Ngọc Giàu, và nhiều nhạc sĩ đến từ Việt Nam. Những buổi diễn tại viện bảo tàng cháy vé, thính phòng không đủ chỗ để đáp ứng nhu cầu của khán giả.

Vào năm 2014, cô đã hợp tác dựng lên chương trình "Tiếng Trúc Tiếng Tơ (De Bambou et de Soie)" giới thiệu cho khán giả ngoại quốc khám phá kho tàng nhạc cổ truyền của ba miền Việt Nam như Ca trù, Xẩm, Chèo, Chầu văn, Tài Tử, Ca Huế, hay những điệu Hò, điệu Lý... tại viện bảo tàng Pháp Guimet. Với sự tham gia rất nhiều nghệ sĩ thuần túy cổ truyền tên tuổi hàng đầu đến từ Việt Nam, những buổi diễn này rất thành công và để lại ấn tượng rất đẹp trong lòng mọi người.

Năm 2016, cô được mời tham gia vào album của nghệ sĩ DJ Nodey thực hiện.

Đầu năm 2017, công tác với nhạc trưởng và nhạc sĩ jazz Pháp Franck Tortiller và nhiều nhạc sĩ jazz Pháp, Hương Thanh trở lại với dòng nhạc jazz. Album "Sài Gòn, Saïgon", bao gồm những tác phẩm được sáng tác vào những thập niên 30 đến 50 và những sáng tác mới của Hương Thanh, được thực hiện và xuất bản.