苗圃出生于演艺世家,父母皆为秦腔演员。在浓厚的艺术氛围熏陶下,5岁的她就跟随父母所在的秦腔剧团四处演出,并在戏剧《祝福》中反串扮演祥林嫂的儿子阿毛,一年演出超二百场,从未出错,展现出惊人的表演天赋。1992年,苗圃考入陕西省艺术学校话剧班(今陕西艺术职业学院),在校期间勤奋刻苦,1995年,尚在高中的她代表西安参加全国第二届影视表演推新人大赛,经过在北京电影学院的培训,最终荣获冠军,成功跻身“四小青衣”之列。1996年,她以优异成绩从陕西省艺术学校毕业。
1996年,苗圃凭借电影《白马飞飞》踏入影视圈,同年主演《呼啸山乡》,开启演艺生涯。2000年,大二的她参演电视剧《关怀》,该剧于2002年在央视播出。2001年,她在新派警匪片《绝对控制》中的出色表现,为其赢得“第三代青衣”美誉,进一步巩固了“四小青衣”的地位。
2003年,苗圃在电视电影《关中刀客》中有精彩表现,还出演了吴子牛导演的《热血忠魂之独行侍卫》,首次挑战古装,饰演瑞王之女兔儿公主。同年9月,她因2000年拍摄的《百姓》受到美国电视协会关注,受邀出席艾美奖颁奖典礼,成为首位赴美参加该活动的内地女演员。2004年,她与张国立、王刚、张铁林等合作出演《五月槐花香》,饰演莫荷,凭借该角色入围2005年中国电视剧飞天奖最佳女演员奖和2007年中国电视金鹰奖。此后,她尝试转型,在《宋莲生坐堂》中饰演泼辣大胆的洪三燕,展现“冷幽默”才能。
2005 - 2007年,苗圃佳作频出。她参演《求求你,表扬我》《大宋提刑官》《苍天有眼》《猜心妙手》《陶器人形》《雪花那个飘》《范府大院》《大宋提刑官2》《贞观之治》等多部影视作品。2007年,她与中井贵一主演电影《凤凰》,深情演绎跨越三十年的乱世之恋,凭借此片入围东京电影节最佳女主角,并荣获第15届北京大学生电影节最佳女主角奖;同年,她还在《女人的选择》《沧海一粟》等剧中挑大梁。
2008 - 2009年,苗圃持续发力。她主演古装剧《根在中原》,出演《高兴》,在《樱桃》中挑战智力障碍母亲角色,凭借出色表现再次荣获第15届北京大学生电影节最佳女演员奖;在《我们俩的婚姻》《证人》中也有精彩演绎。2009年,她主演《闯关东中篇》,参演《走西口》创下央视开年戏收视率纪录,还参演《中国维和警察》 。
2010 - 2022年,苗圃不断拓宽戏路。她在《线人》《一不留神》《穆桂英挂帅》《真心话大冒险》《修仙记之何仙姑传》《跨界歌王第二季》《桃花依旧笑春风》《破局1950》《鹤唳华亭》《画饼》《骊歌行》《陪你逐风飞翔》《传家》等作品中均有出色表现,凭借《桃花依旧笑春风》中贺桃花一角获得2018《国剧盛典》演技卓越女演员奖 。
2024 - 2025年,苗圃的演艺事业依旧活跃。2024年,她参演的《爸爸是外星人》《钱来钱去》先后上映,担任第十一届丝绸之路国际电影节展映大使,参演的《盛夏缤纷》杀青。2025年1月29日,她参加《长江之恋——2025湖北卫视春节联欢晚会》,演唱歌曲《萱草花》。
在个人生活方面,苗圃兴趣广泛,热爱游泳、攀岩、网球、潜水、快艇、赛车等多项体育运动,自大学起便保持每天游泳的习惯。2008年,她成功通过飞机单飞考试,成为中国首位持有飞行执照的女演员。情感上,2010年王大治公开追求苗圃二十年,不过苗圃并未当真;2013年,她意外卷入李亚鹏与王菲离婚的传闻,深陷舆论风波。