Nació el 2 de septiembre de 1966 en Veracruz, México. Hija de un político y un ama de casa, Salma tuvo una infancia como la de cualquier otro niño mexicano. Pero fue en su etapa universitaria que descubrió su pasión por la actuación, al abandonar sus estudios de relaciones internacionales.

Su primer trabajo artístico fue en la obra teatral Aladino y la Lámpara Maravillosa, donde la vio un productor de televisión y le ofreció un contrato con Televisa. De esta manera, la actriz entró en el mundo de la pantalla chica con la telenovela Nuevo Amanecer. Luego vendría Teresa, un éxito absoluto a nivel audiencia. Así, Salma se consagraba como una excelente actriz en su país.

Sin embargo, decidió dejar todo y empezar de cero en Estados Unidos. Se mudó a Los Ángeles, cuna de las artes cinematográficas, donde estudió actuación. Obtuvo algunos pequeños papeles en películas y series televisivas y poco a poco comenzó a ganar terreno.

Su salto a la fama lo consiguió de la mano de Robert Rodríguez, cuando la eligió para interpretar a Carolina en el film La Balada del Pistolero, en 1995, que coprotagonizó junto a Antonio Banderas.

Luego llegarían grandes títulos como Cuatro Habitaciones, Del Crepúsculo Al Amanecer, Spy Kids, Érase Una Vez En México, Bandidas y las más recientes Gato Con Botas y La Chispa De La Vida.

Además, en 2002 produjo y protagonizó la película Frida, que relata la vida de Frida Kahlo, la revolucionaria artista mexicana.

La actriz está casada con François-Henri Pinault, uno de los empresarios más ricos del mundo. La pareja tiene una pequeña hija llamada Valentina y ella se turna entre su casa en Los Ángeles y el gran castillo que su esposo posee en París.