Ankara'da doğan Sema Soygeniş orta ve lise öğrenimini Robert Kolej'de tamamladıktan sonra İTÜ Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümü'nde mimarlık eğitimi aldı. Aynı üniversitede 1984 yılında yüksek lisans eğitimine ek olarak State University of New York'ta da kazandığı karşılıksız bursla yüksek lisans çalışmasını tamamladı. 1985-1990 yılları arasında ABD'de mimarlık çalışmalarını sürdüren Sema Soygeniş 1990 yılında Türkiye'ye dönerek kendi mimarlık bürosunu eşi Murat Soygeniş ile birlikte kurdu. 1995 yılında İTÜ Mimarlık Fakültesi'nde doktorasını tamamlayan Sema Soygeniş, 1997-2004 yılları arasında Beykent Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi'ndeki öğretim üyeliğinin ardından, 2004 yılından itibaren de Bahçeşehir Üniversitesi Mimarlık Fakültesi'nde öğretim üyesi olarak görev yapmaktadır.