Sonja Rom wurde am 24. Februar 1969 in Tegernsee geboren. Von 1992 bis 1996 absolvierte sie ein Kamerastudium an der Deutschen Film- und Fernsehakademie Berlin (dffb), gefolgt von einem Studienjahr am American Film Institute in Los Angeles, USA.

Seit 1995 ist sie als Kamerafrau für Kino und Fernsehen tätig. Ihre ersten drei Arbeiten waren Matthias Glasners Generationsporträt "Die Mediocren" (1995), Aysun Bademsoys Dokumentarfilm "Mädchen am Ball" (1995, TV) und Lutz Konermanns Komödie "Eine fast perfekte Liebe" (1995, TV). Mit Glasner arbeitete Rom im Lauf der Jahre immer wieder zusammen, so etwa bei "Sexy Sadie" (1996), "Fandango" (2000), der Serie "KDD – Kriminaldauerdienst" (2007, Nominierung für den Deutschen Fernsehpreis), "This Is Love" (2009) und "Die Stunde des Wolfs" (2011, TV). Eine mehrjährige Zusammenarbeit verbindet sie auch mit Lars Kraume: für ihn zeichnete sie für die Bildgestaltung verantwortlich bei "Keine Lieder über Liebe" (2005), seinen Folgen von "KDD – Kriminaldauerdienst" (2007, Nominierung für den Deutschen Fernsehpreis) und bei dem Science-Fiction-Drama "Die kommenden Tage" (2010). Für letzteren Film wurde sie für den Preis der deutschen Filmkritik nominiert.

Zwischen ihren Arbeiten in Deutschland drehte Rom mit dem amerikanischen Regisseur Matthew Bright das Serienkiller-Drama "Ted Bundy" (UK/US 2002) und die romantische Tragikomödie "Tiptoes" (US/FR 2003); bei dem in Rumänien gedrehten Actionfilm "Attack Force" (RO/UK/US 2006) rückte sie Steven Seagal ins rechte Licht.

Waren die Arbeiten mit Glasner und Kraume auf Grund der Themen eher von düsterer Atmosphäre, naturalistischer Ästhetik und viel Handkamera-Einsatz geprägt, passte Rom auch bei anderen Filmen ihre Bildgestaltung an den Filmstoff an. So etwa bei Hans-Christian Schmids Jugendfilm "Crazy" (1999), bei dem sie eine Szene im Stil eines "Bravo"-Fotoromans fotografierte, und bei der leichtfüßigen Kifferkomödie "Lammbock" (2001). Aber auch bei den ersten drei "Die wilden Kerle"-Filmen (2003, 2005, 2006) oder bei den Fantasyabenteuern "Rubinrot" (2013) und "Saphirblau" (2014).

Für ihre Kameraarbeit bei Chris Kraus' Tragikomödie "Die Blumen von gestern" (2016) wurde Sonja Rom im Frühjahr 2017 für den Deutschen Filmpreis nominiert.