Родилась 11 сентября 1982 г. в пос. Микашевичи (в 2005 г. получил статус города) Брестской области Белорусской ССР (ныне Республика Беларусь).
Окончила филологический факультет Мозырского государственного педагогического института им. Н. К. Крупской (ныне Мозырский государственный педагогический университет им. И. П. Шамякина) по специальности "иностранный язык" (английский, немецкий).
Работала секретарем, переводчиком, в том числе в благотворительной организации Chernobyl Life Line (Ирландия), занимавшейся помощью пострадавшим во время аварии на Чернобыльской АЭС.
Еще будучи студенткой, вышла замуж за предпринимателя Сергея Тихановского. В 2019 г. Тихановский начал вести на YouTube оппозиционный канал под названием "Страна для жизни".
В 2020 г. Светлана Тихановская приняла решение участвовать в выборах президента Белоруссии вместо своего мужа, которому ЦИК отказал в регистрации. Тихановский возглавил предвыборный штаб своей супруги. 29 мая 2020 г. он был задержан в Гродно и арестован по делу "об организации и подготовке действий, грубо нарушающих общественный порядок".
14 июля 2020 г. Светлана Тихановская была зарегистрирована кандидатом в президенты Белоруссии. Перед выборами она заявляла, что, по сути, является техническим кандидатом, и не стремится к власти.
По итогам президентских выборов 9 августа 2020 г. заняла второе место с результатом 10,12% голосов, уступив действующему главе государства Александру Лукашенко (80,10%). Оппозиция отказалась признавать итоги голосования, в Белоруссии начались массовые акции протеста, переросшие в беспорядки. 11 августа стало известно, что Светлана Тихановская уехала в Литву, куда ранее были вывезены ее двое несовершеннолетних детей.
14 августа 2020 г., находясь за рубежом, Тихановская объявила о создании координационного совета оппозиции, целью которого был заявлен "трансфер власти" в Белоруссии. 17 августа экс-кандидат заявила о готовности "принять на себя ответственность и выступить в качестве национального лидера" белорусов.
Выступает за смену власти в Белоруссии путем новых выборов, которые будут признаны мировым сообществом, освобождение политзаключенных и др. Призывала ЕС усилить санкционное и экономическое давление на официальный Минск. За рубежом была принята лидерами ряда западных государств, в том числе США, Германии, Франции, встречалась с представителями ЕС, других международных организаций.
В Белоруссии в отношении Светланы Тихановской и ее соратников возбуждено несколько уголовных дел, в том числе за создание и руководство экстремистским формированием, публичные призывы к захвату государственной власти, причинение вреда национальной безопасности, заговор с целью захвата государственной власти и др. В апреле 2021 г. КГБ Белоруссии внес Тихановскую в список лиц, причастных к терроризму. Белорусские власти обращались к Литве с запросом на выдачу Светланы Тихановской, но получили отказ.
6 марта 2023 г. Минский городской суд заочно признал Светлану Тихановскую виновной во всех инкриминируемых ей преступлениях и приговорил к 15 годам лишения свободы с отбыванием наказания в исправительной колонии общего режима. В частности, Тихановская признана виновной в государственной измене, заговоре с целью захвата государственной власти, создании экстремистского формирования и руководстве им, публичных призывах к захвату государственной власти.
Супруг Светланы Тихановской 14 декабря 2021 г. был признан виновными в организации массовых беспорядков в период подготовки и проведения президентских выборов 2020 г. и приговорен к 18 годам лишения свободы. В июне 2022 г. включен в список лиц, причастных к терроризму. 27 февраля 2023 г. за неоднократное неповиновение законным требованиям сотрудников исправительного учреждения приговорен к дополнительному сроку заключения 1,5 года лишения свободы.
В октябре 2020 г. Светлана Тихановская вместе с другими лидерами белорусской оппозиции была объявлена лауреатом премии Европарламента "За свободу мысли" им. Андрея Сахарова.
30 января 2021 г. президент Литвы Гитанас Науседа выдвинул кандидатуру Тихановской на присуждение Нобелевской премии мира.
Лауреат Международной премии имени Карла Великого (Евросоюз, 2022; вместе с Марией Колесниковой и Вероникой Цепкало).
Имеет сына (род. 2010) и дочь (род. 2015).