Diplômée de l’École nationale supérieure des techniques avancées de Paris puis de l’École des hautes études en sciences sociales en sciences économiques, Sandrine Mathy débute sa carrière au Centre international de recherche sur l’environnement et le développement (Cired) en tant que chercheure contractuelle. En 2004, elle devient chargée de recherche au CNRS. En parallèle, elle intervient à l’Institut du développement durable et des relations internationales (Iddri) et prend la présidence du Réseau action climat France en 2006.