Die in Rosenheim geborene Mezzosopranistin begann ihr Studium in Augsburg an der Hochschule für Musik u.a. bei Edith Wiens. Danach studierte sie an der Universität Mozarteum Salzburg bei KS Elisabeth Wilke und Helmut Deutsch und schloss dort ihr Masterstudium Lied und Oratorium mit Auszeichnung ab. Die Universität Mozarteum Salzburg verlieh ihr sowohl das Leistungsstipendium als auch das ordentliche Stipendium. Darüber hinaus war sie ebenso Stipendiatin der Gianna-Szel-Stiftung und 2018 Stipendiatin des Richard-Wagner-Verbandes.
Prägend für ihre musikalische Weiterbildung waren außerdem Meisterkurse bei Rudolf Jansen, Udo Reinemann, Irwin Gage, Frieder Bernius, Dalton Baldwin, Hedwig Fassbender- Bachwoche Stuttgart – und Claudia Eder- Neustadter Meistersingerkurs, wo Sonja Bühling mit dem Förderpreis ausgezeichnet wurde.
Auf der Bühne konnte man die Mezzosopranistin bisher als Louise in „Die Opernprobe“ (Lortzing), als Nadeshda Durowa in „Die Kavalleristin“ (UA von Adriaan de Wit), als Lisetta in „Die Welt auf dem Monde“ (Haydn), als Madame Ruthal in „Die lustigen Weiber aus Windsor“ (C. D. von Dittersdorf), als Marcellina in „Le nozze di Figaro“ (Mozart), als Annio in „La clemenza di Tito“ (Mozart), als Hänsel in „Hänsel und Gretel“ (Humperdinck), als Mercedes in „Carmen“ (Bizet), als Elfe in „Ein Sommernachtstraum“ (Shakespeare/Mendelssohn) mit dem Mozarteumorchester unter der Leitung von Ivor Bolton bei den Salzburger Festspielen, als Klementia in „Sancta Susanna“ (Hindemith), als Claudia in „Il morto vivo“ (Paer) sowie als Katharina von Bora in der Oper „Luther“ des finnischen Komponisten Kari Tikka erleben.
Zusätzlich pflegt Sonja Bühling eine rege Konzerttätigkeit (u.a. Brucknerhaus Linz, Wiener Konzerthaus, Rokokosaal Augsburg) und arbeitete mit namhaften Dirigenten wie Josef Wallnig, August Haltmayer, Hans Graf, Helmuth Rilling (Stuttgarter Bachwoche) sowie Stefan Vladar.
Seit Oktober 2018 ist die Mezzosopranistin festes Mitglied im Opernchor des Staatstheaters Darmstadt.