Народилася 5 листопада 1981 року, Ленінград, Російська РФСР.
У дитинстві навчалась у балетній школі при Маріїнському театрі та художній школі Ермітажу.
1998 року покинула школу при університеті Герцена і вступила до Санкт-Петербурзького державного університету на відділення управління міжнародних зв'язків.
У 2001 переїхала до Москви і вступила до Інституту міжнародних відносин на відділення міжнародних відносин.
У 2002 вступила на магістерську програму з політології у тому ж університеті. Собчак знялась у фільмі 2004 року «Злодії та повії», що описує справжню історію її дитинства.
У березні 2015 виїжджала на деякий час із Росії за порадою спецслужб Росії. Це відбулося після похорон Бориса Нємцова.
У січні 2019 відвідала Київ.
Була ведучою телевізійних проєктів «Хто не хоче стати мільйонером» на ТНТ, «Останній герой-6» на Першому каналі, «Блондинка в Шоколаді» на Муз-ТВ. Була однією з ведучих шоу «Дві зірки» на Першому каналі.
У 2008 і 2010 разом з Іваном Ургантом була ведучою Премії Муз-ТВ. Знімалася в рекламних роликах компанії Євросєть. Протягом 2010 року — ведуча розважального шоу «Ідеальний чоловік» на телеканалі СТС.
Була режисером і однією з ведучих реаліті-шоу «Дом-2» на телеканалі ТНТ, власної радіопередачі «Будні Барабака» на радіостанції Срібний дощ.
З 15 березня 2010 веде ток-шоу «Свобода думки» на П'ятому каналі.
У 2010 вести програму «Дівчата» на телеканалі «Росія 1».
У грудні 2023 року брала участь у «голій вечірці» Насті Івлєєвої.
Участь у президентських виборах в РФ 2018 року
18 жовтня 2017 офіційно оголосила про намір брати участь у виборах Президента РФ 2018.
Штаб кандидата в президенти РФ очолив політолог і медіаменеджер Ігор Малашенко, який є одним з творців телекомпанії НТВ, займав пости генерального директора РДТРК Останкіно і ТОО Телекомпанія НТВ, а також був одним з керівників передвиборчої кампанії Бориса Єльцина у 1996 році.
20 жовтня 2017 року стало відомо, що кампанію буде організовувати політтехнолог Олексій Ситников.
18 жовтня 2017 на сайті «Ведомостей» було опубліковано лист, в якому Собчак офіційно заявила про своє висунення і пояснила, що вважає участь у виборах кращим законним способом висловити протест і що планує стати своєрідною графою «проти всіх».
31 жовтня 2017 Олексій Ситников разом зі своєю командою пішов зі штабу Собчак.
8 лютого 2018 зареєстрована як кандидатка на виборах президента Росії.
18 березня 2018 на виборах президента Росії набрала 1,68 % голосів, посіла 4 місце.
У квітні та липні 2014 свідомо порушувала Державний кордон України з метою проникнення в окупований Росією Крим.
У березні 2015 в інтерв'ю польському виданню Newsweek Ксенія Собчак заявила, що на місці президента Росії вчинила б так само щодо Криму — анексувала б. Однак зробила б це «цивілізованим способом». Свою позицію вона пояснила тим, що Крим асоціюється в неї з дитинством, шкільними канікулами, першим коханням. Вона додала, що на відміну від Путіна, не вводила б на територію півострова зелених чоловічків, а зайнялася б його туристичним та інфраструктурним розвитком.
24 листопада 2017 під час пресконференції з приводу заяви про намір брати участь у президентських виборах Собчак заявила: «З точки зору міжнародного права, Крим — український… Ми порушили наше слово, ми порушили будапештський меморандум 1994-го року. Ми обіцяли та порушили обіцянку. Це велика проблема.»
Собчак вважає анексію Криму міжнародним порушенням, спровокованим односторонньо в РФ, а єдиним варіантом повернення Криму — референдум, який, за її словами, має бути легітимним.
Підтримала українського режисера Олега Сенцова, незаконно ув'язненого у Росії.
З березня 2018 — фігурантка бази даних «Миротворець».
Ксенія - дочка першого мера Санкт-Петербурга Анатолія Собчака і Людмили Нарусової, члена Ради Федерації Росії.
З 2013 по 2019 рр. була одружена з актором і режисером Максимом Віторганом. 2016 р. у цьому шлюбі народила сина Платона. З 2019 р. у шлюбі з Костянтином Богомоловим.
01.11.2022