Uyên Linh có quê nội ở xã Đoan Hùng, huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình. Cô từng học tại Trường Trung học phổ thông chuyên Lê Hồng Phong, Thành phố Hồ Chí Minh sau đó học tại Học viện Ngoại giao Việt Nam. Năm 2007, cô đã dự thi Vietnam Idol mùa thứ nhất nhưng không vào được top 100, trước đó cô cũng từng lọt vào vòng chung kết Sao Mai 2009 khu vực miền Bắc nhưng bị loại và chỉ giành được vài giải thưởng lớn nhỏ dành cho sinh viên.[3]

Năm 2008, Uyên Linh dự thi chương trình "Giọng hát vàng - Soul of Melody 2008" (với tư cách là đại diện Học viện Quan hệ Quốc tế nay là Học viện Ngoại giao) và giành giải đặc biệt. Uyên Linh giành giải nhờ vào giọng hát tốt và phong cách biểu diễn tự nhiên, đặc biệt với 02 ca khúc Dệt tầm gai và A woman’s worth.[4][5] Ngoài ra Uyên Linh cũng đoạt giải đặc biệt trong cuộc thi Let's Get Loud 2008 với ca khúc Saving all my love for you và lọt vào Top 3 Nghệ sĩ mới xuất sắc năm 2011 Zing Music Award 2011 với 1904 lượt bình chọn. [cần dẫn nguồn]