Figlia di Alfonso V re di Leon e di Castiglia e di Elvira Menendex de Melanda, nacque nel 1013.
Nel 1027 fu fidanzata con Garcia Sanchez conte di Castiglia ma questi venne assassinato prima del matrimonio.
Sposò invece Ferdinando I, figlio di Sancho III il Grande re di Navarra e di Munia contessa di Castiglia in base ad un trattato concluso nel 1032 fra la Castiglia e Bermudo III, fratello di Sancha, che era salito al trono di Leon nel 1028.
Bermudo III combattè ancora contro la Castiglia e nel 1034 concluse una nuova pace sposando Jimena Sanchez figlia di Sancho III. Quest'ultimo morì nel 1035 lasciando la contea di Castiglia a Ferdinando I.
Nel 1037 Bermudo III cadde in battaglia e la corona passò a Sancha che associò al regno Ferdinando I. Rimasta vedova nel 1065, Sancha abdicò e lasciò che il regno fosse diviso tra i figli secondo le disposizioni di Ferdinando: Sancho ebbe la Castiglia, Alfonso il Leon e Garcia la Galizia.
Sancha morì a Leon nel 1067, è considerata Beata dalla Chiesa cattolica. Da Ferdinando ebbe cinque figli: Urraca, Sancho, Elvira, Alfonso e Garcia.