Charlotte Sieling a grandi à Berlin dans une famille de musiciens. Son père était un musicien classique, sa mère une chanteuse. Elle étudie la littérature allemande et anglaise à l'université libre de Berlin. Sa carrière cinématographique commence en 1987 lorsqu'elle travaille comme assistante de réalisatrice sur le film "Im Namen des Gesetzes" (en français, "Dans le Nom de la Loi"). Elle obtient son premier poste de réalisation sur le court métrage "Die Frau im Haus" (en français, "La Femme à la maison") en 1996.
En 2000, Charlotte Sieling écrit et réalise son premier long métrage, "Das letzte Stück" (en français, "Le Dernier Coup de Ciseaux"), qui raconte l'histoire d'un couple de parents divorcés. Le film est un succès critique et reçoit plusieurs prix internationaux. Elle suit en 2007 avec le film "Die Nacht deroffenen Fenster" (en français, "La Nuit des Fenêtres Ouvertes"), qui traite du thème de la peur des femmes dans la ville.
En 2018, Charlotte Sieling réalise "Dark Minds", son premier film d'horreur, qui raconte l'histoire d'un groupe de jeunes gens qui découvrent une maison abandonnée et se retrouvent confrontés à des énigmes surnaturelles. Le film est acclamé par la critique pour sa mise en scène effrayante et son intrigue ténébreuse.
Charlotte Sieling est connue pour être une réalisatrice talentueuse et pour avoir travaillé avec des acteurs de renom, tels que Paz Vega, Milo Ventimiglia, et Ethan Embry. Elle a été nommée au prix du meilleur réalisateur féminin par l'Association allemande des critiques de cinéma (Deutscher Filmkritik Verband) pour son travail sur "Das letzte Stück".