Etudiante en arts du spectacle, puis en théâtre, Céline Sallette rentre au Conservatoire National Supérieur d'Art Dramatique où elle suit une formation de 2003 à 2006 à Paris. Elle est dirigée par
Ariane Mnouchkine pendant un temps et joue sur scène dans plusieurs pièces de
Shakespeare.
L'actrice débute sa carrière en figurant au casting des
Amants réguliers en 2004. Elle obtient ensuite, en 2006, un petit rôle dans
Marie-Antoinette de
Sofia Coppola comme dame de compagnie, et enchaîne les apparitions dans
La Chambre des morts d'
Alfred Lot,
Le Grand alibi de
Pascal Bonitzer,
La Grande vie d'
Emmanuel Salinger et
Au-delà de
Clint Eastwood. En 2007, la comédienne joue le personnage de Suzanne dans le téléfilm
Figaro (TV) réalisé par
Jacques Weber, et c'est en 2011, avec
Un été brûlant de
Philippe Garrel, qu'elle se fait définitivement remarquer en incarnant l'un des quatre personnages principaux du film. La même année, elle prête ses traits à Clothilde dans
L'Apollonide - souvenirs de la maison close réalisé par
Bertrand Bonello, qui raconte la vie d'un bordel parisien.
En 2012, Céline Sallette est à l'affiche de plusieurs films, dont le policier
Dans la tourmente et surtout
Ici-bas, où elle tient le rôle principal, celui de Sœur Luce, une religieuse qui, sous l'Occupation allemande, tombe amoureuse d'un résistant. On la retrouve également dans des seconds rôles pour
De Rouille et d’os et
Le Capital. La même année, elle prend part à la série
Les Revenants. Active et aimant varier les genres, Céline Sallette tourne dans le film autobiographique de
Valéria Bruni Tedeschi,
Un Château en Italie, où elle interprète la compagne du frère de la réalisatrice, puis dans
Mon âme par toi guérie de
François Dupeyron. Deux longs-métrages qui sortent en salles en 2013.
En 2014, après avoir joué la soeur d'
Anna Mouglalis dans
Un Voyage de
Samuel Benchetrit, Céline Sallette se glisse dans la peau de la compagne de
Jean Dujardin, un juge qui souhaite faire tomber la mafia marseillaise, dans
La French de
Cédric Jimenez. La même année, elle interprète une jeune éducatrice qui tente d’apaiser les tensions entre les jeunes d'un quartier du sud de la France dans le nouveau film de
Tony Gatlif,
Geronimo, présenté en séance spéciale au Festival de Cannes 2014. Un rôle audacieux qui la propulse en tête d'affiche. Toujours en 2014, une année décidément très riche pour elle, la comédienne donne la réplique à
Mathieu Kassovitz dans
Vie sauvage de
Cédric Kahn.