Мама Сиенны Миллер работала секретарем у Дэвида Боуи и руководила школой актеров Ли Страсберга. Сиенна стала студенткой этой школы после выпуска из пансиона для девочек в Эскоте. С 16 лет она начала работать фотомоделью, а с 20 успешно снимается в кино, что привлекло большое количество поклонников.
Сиенна известна как любительница отдыха топлес, и ее фотографии появляются не только со съемочных площадок. Звезда признавалась, что для расслабления использует галлюциногенные препараты.