1985年，程媛媛出生在山东济宁的一个军人家庭，从小就在军区大院里长大，小时候就很喜欢演戏，而家里从爷爷辈起皆为高级知识分子，并不看好演艺行业，但家长们宠爱她，也没有太多的阻挠她的梦想、2007年，高中毕业的程媛媛顺利考入了四川音乐学院戏剧系。在校期间曾获乐山旅游形象大使亚军，并被选为成都欧蓝咖啡形象代言人，大二时因各方面表现突出而成为了成都军区战旗文工团的特招演员。

2007年，大学在读的程媛媛参加了《红楼梦中人》选秀活动，并一路过关斩将最终以季军的成绩在随后李少红执导的《红楼梦》中饰演了王熙凤的贴身大丫鬟平儿，从而正式开始了个人的演艺之路；同年，她还与于娜、沈佳妮、盖丽丽共同出演了现代都市剧《成都往事》；此外，程媛媛还出演了个人的首部大银幕作品《蓉城破晓》；以及，与张杰、刘奕均、冯海煜合作出演了都市青春片《化学反应》。

2008年，程媛媛与扎西顿珠、马思纯合作出演了现代励志剧《小城故事多》；同年，她还与陈欣华搭档主演了现代剧情片《凋谢的鲜花》；此外，程媛媛还出演了都市情感片《记忆》。

2009年，程媛媛与于清斌、李肖宁、,陈一诺合作主演了爱情悬疑喜剧《失忆迷城》，并在剧中饰演了女主角施小曼；同年，她还客串出演了儿童科幻情景剧《星际精灵蓝多多》；此外，程媛媛还与王彤羽搭档主演了现代爱情片《空中草原之恋》。

2010年，程媛媛与杨若兮、朱孝天、柳岩共同出演了都市贺岁喜剧《家和万事兴之幸福的味道》。

2011年，程媛媛被导演宁浩选中，与雷佳音、陶虹、黄渤联袂主演了动作冒险喜剧片《黄金大劫案》，其在片中饰演的是清新脱俗且善良痴情的富家千金女顾茜茜，她则凭藉该片获得了第十一届长春国际电影节最佳女配角提名；第三届乐视影视盛典最佳电影新人提名；以及申报百丽宫影视剧红人奖最具潜力演员奖；同年，程媛媛还在与吴刚、岳秀清、秦海璐共同出演的年代家庭剧《全家福》中饰演了品学兼优且温婉可人的坠儿，并将角色从十七岁演到了六十岁；此外，她还与陈楚河、白冰、谷智鑫合作主演了青春励志剧《我要当空姐》，并在剧中饰演了可爱靓丽的小樱。

2012年，程媛媛先是与雷佳音再次搭档，主演了微电影《黄金“抢”档》；之后，她又与音乐人黄征合作主演了音乐微电影《一无所有时爱你的人》；同年，程媛媛还与朱雨辰、任重、姜妍合作主演了情感励志剧《别叫我兄弟》，并在剧中饰演了善良美丽的女主角上官晴。

2013年，程媛媛主演了唐代诗词3D微电影《人面桃花》；同年，她还与蒲巴甲搭档主演了悬疑惊悚片《虐面人》。

2014年，程媛媛与朱雨辰、郭京飞、齐溪合作出演了都市爱情片《约会专家》；同年，她还出演了民国传奇剧《最后的决杀》；此外，程媛媛还为何睦的小说《一切无关紧要的遇见》拍摄了封面及插画，并写了该书的推荐序。

2015年，程媛媛与黄奕、毛孩、金巧巧合作主演了根据真人事迹改编的主旋律剧情片《爱民好军医》，并在片中饰演了美丽善良且充满正能量的白衣天使肖萍萍；随后，她又与孔维、李抒航联袂主演了3D惊悚片《诡娃》，其在片中则饰演了遭遇一系列惊险事件的女主角小玲，而这也是她的首部3D电影；3月，程媛媛开始与张静初、冯绍峰、唐嫣共同出演了根据同名小说改编的系列科幻剧情片《三体》，而她则在片中饰演了基础物理学家杨冬。

2016年5月6日，程媛媛与周柏豪、洪辰、安琥联袂主演的现代心理惊悚片《骇案三奇》第一奇《妄想症》上映，其在片中饰演的是因受情伤痛而下狠手的林依；与此同时，她还与众多艺人共同出演了古装励志偶像剧《重耳传奇》；随后，程媛媛还领衔主演了浪漫爱情喜剧片《爱情邮局》；而其与陈锦昀等人合作主演的悬疑惊悚片《盗墓迷情之厄难王妃》也于同年拍摄完毕。

2017年，程媛媛主演了现代军旅动作片《非凡使命》；同年，她与李维嘉、杜海涛等人联袂主演的公路爱情喜剧片《恋爱大作战》上映。

2018年，程媛媛领衔主演的现代创业片《大微商》拍摄完成；9月，其主演的亲情喜剧片《我的嘟卡弟弟》开拍。

2019年4月29日，程媛媛与唐文龙、吴镇宇、任达华联袂主演的现代警匪片《破战》启动，其在片中饰演的女主角“周洁仪”是位淳朴素净，心思单纯而又细腻的家中贤妻，亦是丈夫的心灵支柱。

2010年，程媛媛相继参加了关爱中国女性健康慈善晚会和中国女性智慧基金慈善晚会。2013年。程媛媛参加了中国绿天使受聘典礼仪式并被聘为了中国首任中华鲟保护大使。

程媛媛在电影《黄金大劫案》中饰演的小清新风格富家女顾茜茜的被评为”催泪天使“，每次出现都是白衣飘飘、清丽脱俗，程媛媛也不负众望的演出了角色美丽纯真的感觉，且对角色拿捏到位又不至于让人反感，所以程媛媛的表演无疑是成功的（新浪网评）。

程媛媛在一组小清新风格写真中以一袭彩色花纹连衣裙尽显其可爱俏皮的风格，连衣裙冷暖色调搭配清新自然，整体感觉轻盈洒脱，宛若古典霓裳飘飘起舞，搭配飘逸的长髮和各种甜美可爱的表情，把程媛媛单纯可人的小清新风格展现得淋漓尽致（新华网评）。