본관은 안동(安東)이다. 영안부원군(永安府院君) 김조순(金祖淳)의 딸이다.
1800년(정조 24) 초간택·재간택을 거쳐 정조의 뜻이 결정되었다. 정조가 갑자기 죽어 삼간택이 연기되었다가 1802년(순조 2) 10월 왕비로 책봉되었다.
삼간택 문제를 놓고 시·벽파(時僻派) 사이에 갈등이 일어나 당시 대왕대비로 수렴청정한 정순왕후(貞純王后)의 오빠 김관주(金觀柱)와 권유(權裕)들의 방해 움직임이 있었다. 1809년(순조 9) 문조(文祖)를 낳았다. 문조는 1812년(순조 12) 세자로 책봉되었다. 그러나 문조는 왕위에 오르지 못하고 1830년(순조 30) 22세로 죽었다. 아들 헌종이 즉위하고 1834년(순조 34) 익종에 추존되었다.
순원왕후는 1827년(순조 27) 존호 명경(明敬)이 올려졌고 헌종 연간에 왕대비·대왕대비에 진호(進號)되었다. 그 뒤 문인(文仁)·광성(光聖)·융희(隆禧)·정렬(正烈)·선휘(宣徽)·영덕(英德) 등의 존호가 더해졌다.
1849년(헌종 15) 헌종이 후사 없이 죽자 순원왕후는 원상(院相)에 권돈인(權敦仁)을 지명했다. 그리고 영조의 혈맥을 잇기 위해 전계대원군(全溪大院君) 이광(李㼅)의 셋째 아들을 지목해 철종으로 왕통을 잇게 하고 수렴청정하였다. 1851년(철종 2) 자신의 외가인 김문근(金汶根)의 딸을 철종의 왕비로 책봉해, 그 뒤 안동김씨 세도정치의 절정기를 이룩하였다.
1857년(철종 8) 창덕궁에서 세상을 떠났다. 자헌(慈獻)·현륜(顯倫)·홍화(洪化)·신운(神運) 등의 존호가 뒤에 추상되었다. 『순원왕후어필봉서(純元王后御筆封書)』가 전한다. 명온(明溫)·복온(福溫)·덕온(德溫)의 세 공주가 있다.
시호는 명경문인광성융희정렬선휘영덕자헌현륜홍화신운순원왕후(明敬文仁光聖隆禧正烈宣徽英德慈獻顯倫洪化神運純元王后)이다. 능호는 인릉(仁陵)으로 서울 서초구 내곡동 산13의 1에 있다.