教員を父に福島県で出生。郡山市立郡山第一中学校、福島県立安積女子高等学校（現・福島県立安積黎明高等学校）を経て、1年浪人して武蔵野女子大学（現・武蔵野大学）日本文学科へ入学。同時に声優になるべく東京アナウンスアカデミーへも入学するも半年で退学。大学2年の1980年にニッポン放送の声優コンテストで応募者2万人の中から10人の1人に入選。翌1981年、東京俳優生活協同組合（俳協）の俳協付属養成所に11期生として入所。同期生には本多知恵子、鈴木勝美、大山尚雄などがいた。しかし大学生活と両立できずに、1年後の進級試験で不合格になり養成所を退所。声優の勝田久に相談して、勝田久の声優教室、NHKプロモートサービス、アクターズゼミへ通い、NPSテアトルに所属。1982年夏のオーディションで『超時空要塞マクロス』と『ときめきトゥナイト』のレギュラーを獲得して同年10月からデビューした。

デビュー後は、甘い声質から幼い役柄や可愛らしい役柄を多く担当。『超時空要塞マクロス』のシャミー、1983年の『超時空世紀オーガス』のモーム、『機甲創世記モスピーダ』のミントで人気を博し、1980年代前半において少女的な声を得意とする声優の一角として人気を得た。1984年の『どきんちょ!ネムリン』では主役を演じた。その後、1984年に設立のアーツビジョンへ移籍。同年に結婚。1985年には『夢の星のボタンノーズ』、1987年には『レディレディ!!』で主役を演じた。

1989年、芸名を深雪さなえに変更。その後、81プロデュースへの移籍を経て、2012年5月に東京俳優生活協同組合所属。