Соня Делоне родилась в небольшом городке Градижск Полтавской губернии. Детство девочки прошло в российском Санкт-Петербурге. Еще будучи ребенком Соня начала интересоваться искусством. Классическое художественное образование девушка получила в одной из германских школ.
Когда ей было двадцать, прочитав книгу Юлиуса Мейера-Грефе Мане и его круг, девушка решила переехать в Париж. Однако французская столица ее не впечатлила — она осталась недовольна академической манерой преподавания и консервативной атмосферой, зато это дало ей возможность проводить много времени в художественных галереях. Спустя некоторое время девушка вышла замуж за немецкого коллекционера, галериста и художественного критика Вильгельма Уде. Поговаривают, этот брак был фиктивным, выгодным для обоих сторон: Уде исповедовал нетрадиционную ориентацию, а Соня испытывала давление родственников, требовавших от нее найти себе мужа или скорее вернуться в Петербург.
Именно благодаря Уде, Соня познакомилась со своим будущим мужем и авангардным художником из аристократических кругов Робером Делоне. В августе 1910 году девушка развелась с первым супругом, а в ноябре вышла замуж за Делоне, взяла его фамилию и родила ему первенца. Именно под влиянием ее второго и последнего мужа Роберта у Сони сформировался особенный художественный стиль.
Соня и Робер были единомышленниками, о своем супруге художница говорила: «Он дал мне форму, а я — дала ему цвет». Робер остался в истории мирового искусства как основоположник орфизма, а Соня, в свою очередь, создала собственную концепцию симультанной живописи – симультанизм. Эти два направления были одними из множества предпринятых на рубеже веков попыток достичь движения и звучания красок, добиться расширенного восприятия изображения.
«Я хотела сделать одеяло для сына из маленьких кусочков ткани — техника, которую я видела в деревенских домах. Конечный результат напомнил мне работы кубистов, и мы решили перенести этот принцип сочетания на холст», — вспоминает Соня.
Именно симультанный стиль стал знаковым для всех последующих работ Сони Делоне. Самым ярким выражением принципов симультанизма стала книга Проза о транссибирском экспрессе и маленькой Жанне Французской, созданная Соней в сотрудничестве с поэтом Блезом Сандраром. Именно это издание, в котором каждому слову соответствовал фон определенного цвета, стало вехой в истории модернистской поэзии и абстрактной живописи.
Помимо живописи, Соня увлекалась текстильным дизайном. Стоит отметить, что именно в начале 20-го века среди девушек начинает зарождаться движение за эмансипацию, которое активно поддерживала Делоне. Узкие юбки, платья, созданные по мотивам картин Мондриана, художница считала неудобными, абсурдными и абсолютно «неносибельными».
В это время Соня активно увлекается модой: начинает шить первые платья и жакеты из симультанной аппликацией, а в 1920 открывает первый будит одежды. Подобно Коко Шанель, Делоне не любила пышный декор, пропагандировала простые, но в тоже время элегантные вещи простого кроя. Каждый раз, когда Соня появлялась на публике в своих нарядах, украшенных яркими геометрическими принтами, светское общество задаривало ее восторжественными комплиментами. Художница же просто рассматривала свои дизайнерские проекты как «упражнение в цвете», а цвет, в свою очередь, считала «кожей мира». Таким образом художница стремилась нести современное искусство в повседневность, делать его более понятным для широких масс.
«Она создает ткани и вещи, ориентируясь на эпоху, которая только должна наступить», — говорил ее муж Роберт.
Слава не заставила себя долго ждать. В 1925 году Делоне приняла участие в Международной выставке декоративного искусства, в этом же году ее иллюстрация украсила обложку американского Vogue. В разное время она разрабатывала текстиль для Коко Шанель, Жанны Ланвен и Жака Хейма, а также для бутика Metz & Co и универмага Liberty.
Соня Делоне умерла 5 декабря 1979 года в возрасте 94 лет. Незадолго до своей смерти она была названа газетой TheNewYorkTimes «одной из выдающихся художниц своего времени и одной из последних свидетельниц парижской художественной жизни до 1914 года». В 1964 Делоне стала первой женщиной-художницей, удостоенной при жизни ретроспективы в Лувре, а в 1975 ее наградили Орденом Почетного легиона.