李千娜1984年生于台湾省南投县，她是家中幺女，父亲经营着自己的歌舞团，取名为“千娜舞台秀”，李千娜的名字便来源与此。而在歌舞团中父亲为团长兼任鼓手，母亲则为歌手，奶奶负责唱歌仔戏，家庭的背景使李千娜对歌唱产生了兴趣，又因妈妈擅长台语演歌，在她的调教下，李千娜从小便掌握了台语歌的演唱方法。此后，因父母离异，她和姐姐便跟随父亲一起生活。2003年，19岁的李千娜便以嫁为人妇，并生下了一子一女，但2006年却因和丈夫觉得彼此不适合而选择了离婚。
2007年，李千娜因参加台湾中视《超级星光大道》歌唱比赛打入十强而拜周传雄为师，并出道演艺圈。
2010年，李千娜出演了个人的首部电影作品，她在李安监制的单元爱情片《茱丽叶》中饰演了女主角之一的茱莉，李千娜也凭借在此片中的表现获得了第47届台湾电影金马奖最佳新演员奖。
2011年，李千娜发行了个人首张同名国语加闽南语专辑《李千娜》，她也凭借此专辑获得了第17届新加坡金曲奖最佳新人奖和最受欢迎新人奖两项提名；随后，李千娜还参加了宠爱女人公益演唱会；同年，李千娜还出演了个人的首部电视剧作品，在与杨佑宁搭档主演的都市爱情剧《前男友》中饰演了性格温柔认真的女主角林春娇，凭借此角色李千娜获得了第47届台湾电视金钟奖戏剧节目女主角奖提名。
2012年，李千娜先是在实验电影《花若离枝》中饰演了女主角玉芳；随后，她又与温升豪、柯佳嬿、天心合作出演了都市爱情剧《我们发财了》，并在剧中饰演了古灵精怪的江宇纯；同年，李千娜还与隋棠、李烈、钟镇涛共同出演了都市爱情电影《甜·秘密》。
2013年，李千娜与张岫云、柯宇纶、林美秀合作出演了家庭情感电影《亲爱的奶奶》；随后，她又主演了电影短片《华丽缘》，并演唱了主题曲《露水的诗》；同年，李千娜还与张勋杰、唐禹哲、是元介联袂主演了美食爱情剧《美味的想念》，李千娜在剧中饰演了乐观坚毅的平民公主夏青柚。
2014年，李千娜与李李仁搭档主演了年代爱情剧《热海恋歌》，并在剧中饰演了女主角吴秀秀；之后，她又出演了易智言执导的现代喜剧片《行动代号孙中山》，同年5月，李千娜在睽违三年后发行了个人的第二张国语加闽南语专辑《爱到站了》，此专辑则与其所主演的电视剧《热海恋歌》互相搭配，收录了片头曲《心爱的Honey》、片尾曲《爱到站了》以及两首插曲《心花开》、《美丽的意外》，而其中的《心花开》则获得了第10届KKBOX风云榜台语单曲亚军，并蝉联KKBOX台语单曲榜冠军184天。
2015年，李千娜与众多艺人共同出演了贺岁喜剧片《铁狮玉玲珑2》，并在片中饰演了为负担家计而去跳舞的单亲妈妈娜娜；随后，她又与陈怡蓉、姚元浩、邹承恩合作主演了都市爱情励志剧《哇！陈怡君》，李千娜剧中饰演了拥有成为新闻女主播梦想的平凡女生沙冰娜；同年5月，李千娜与众多歌手共同参加了臻爱出来公益演唱会；同年6月，李千娜与王传一、莫允雯、陈奕联袂主演了都市医疗偶像剧《失去你的那一天》，她在剧中则饰演了校园文坛才女何萱，而李千娜也凭借该剧第二次获得了台湾电视金钟奖戏剧节目女主角奖提名；同年，李千娜还出演了个人的首部音乐剧《怀疑爱症候群》；此外；她还与林嘉欣、石头、柯佳嬿共同出演了现代爱情片《百日告别》。
2016年，李千娜先是特别出演了美食贺岁喜剧片《神厨》；同年3月，她又特别出演了音乐爱情片《52HzILoveYou》；同年4月，李千娜在睽违乐坛两年后发行了个人的第三张国语加闽南语专辑《说实话》，而专辑则收录了包括她与王大文对唱的闽南语甜美情歌《最爱的人》、专辑同名伤感情歌在内的十首作品；随后。李千娜还在与吴慷仁、刘以豪、谢祖武合作主演的都市职场网络剧《迷徒Chloe》中饰演了内心坚强且对工作充满热诚，但对于爱情却始终原地踏步的新媒体制作人Chloe,；此外，她还与李鸿其搭档主演了现代爱情短片《爱在世界末日》；同年年底，李千娜赴新加坡，开始主演古装音乐舞台剧《木兰少女》，而她在剧中则饰演替父从军、保家卫国的传奇少女花木兰。
2017年，李千娜出演了现代奇幻剧《通灵少女》，她不仅在剧中饰演了性格冷漠，遭遇一连串神秘事件的亚洲歌坛天后Alice，同时还为该剧演唱了插曲《不曾回来过》，而李千娜也凭借在剧中的表现获得了第52届台湾电视金钟奖迷你剧集女配角奖；随后，她还与黄鸿升搭档主演了都市爱情喜剧《逃婚100次》；同年，李千娜还主演了现代警匪动作片《刁民》。
2018年，李千娜与陈庭妮、刘以豪、徐钧浩联袂主演了现代都市偶像剧《种菜女神》。
台湾电影金马奖
2010第47届台湾电影金马奖最佳新演员奖茱丽叶（获奖）
台湾电视金钟奖
2017第52届台湾电视金钟奖迷你剧集（电视电影）女配角奖通灵少女（获奖）
2016第51届台湾电视金钟奖戏剧节目女主角奖失去你的那一天（提名）
2012第47届台湾电视金钟奖戏剧节目女主角奖前男友（提名）
HITO流行音乐奖
2017第13届HITO流行音乐奖-HITO好声音奖说实话（获奖）
李千娜除了演唱台语个之外，她的声音演绎国语个也另有一番风味，自参加星光大道以来，李千娜所为人熟悉的台语唱腔，是深受肯定的，而她的国语歌则有着另外一种声音潜能。
李千娜凭借电影《茱丽叶》获得台湾金马奖最佳新演员奖，虽然只是初次演戏，但她却凭借沉稳的表现以及清新的演技获得了评审的们一致肯定。
