1929年12月生于山西省平顺县龙溪镇杨威村的一个农民家庭，1953年9月加入中国共产党，历任平顺县西沟初级农业生产合作社副社长、西沟金星经济合作社社长、西沟村党总支副书记，平顺县委副书记，山西省妇联主任，长治市人大常委会副主任。

1951年12月，西沟初级农业生产合作社成立，申纪兰同志被选为副社长。她发动西沟妇女参加农业生产，争取实行了男女同工同酬，提高了妇女的社会地位。1953年1月25日，《人民日报》发表长篇通讯《“劳动就是解放，斗争才有地位”——李顺达农林畜牧生产合作社妇女争取同工同酬的经过》，申纪兰的事迹在全国引起热烈反响，男女同工同酬作为重要的政治命题得到广泛关注，并受到党中央的高度重视。1954年，在第一届全国人民代表大会上，男女同工同酬正式写入宪法。

1953年4月，申纪兰同志当选全国妇联第二届执委会委员，参加了中国妇女第二次全国代表大会。1953年6月，作为中国妇女代表团成员，赴丹麦参加了争取妇女权利及世界和平世界妇女大会。1958年12月，赴北京参加全国妇女建设社会主义积极分子代表大会。是中国妇女第二、第三次全国代表大会代表，第二、第三届全国妇联执委会委员。

1954年，申纪兰同志当选第一届全国人大代表，参加了第一届全国人民代表大会。从25岁第一次当选至今，她是唯一一位连任十三届的全国人大代表。

1971年，申纪兰同志任平顺县委副书记、晋东南地区妇联委员。1973年至1983年，任山西省妇联主任。1984年至2017年，任长治市人大常委会副主任。几十年来，她始终坚持“不领工资、不转户口、不定级别、不坐专车、不要住房、不脱离农村”。

改革开放后，申纪兰同志与时俱进，带领山区群众勇闯市场经济，探索农村改革发展新路，农林牧副一起抓，治山治沟、兴企办厂，为老区发展呕心沥血、殚精竭虑。

党的十八大以来，申纪兰同志坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，带领群众发展生态经济、绿色经济，创办扶贫工厂，着力推动脱贫攻坚、乡村振兴，努力把西沟建设成“看得见山，望得见水，记得住乡愁”的美丽乡村。

2020年6月28日凌晨1时31分在山西长治逝世，享年91岁。