1985年,侯梦莎出生于辽宁省大连市,她大学则就读于南京大学文学院戏剧影视艺术系,并于2008年取得了硕士学位。随后,侯梦莎成为了南京军区政治部前线文工团成员；在此期间,她还出演了《我爱桃花》,《虎口脱险》等多部话剧作品。
侯梦莎-写真2009年1月16日,侯梦莎出演由刘猛执导的军旅动作剧《狙击生死线》播出,她在剧中饰演爱慕韩光遭拒,被蔡晓春强奸的医生林冬儿。2010年,与刘小锋,江明菲合作出演刘小锋执导的惊悚悬疑剧《愤怒的面具》,在剧中饰演白静苏,这是侯梦莎是首次作为女一号出演电视剧；3月4日,主演郑延渝执导的公益传记片《永贻芬芳》上映。2011年1月14日,出演由刘猛编剧并执导的当代军旅剧《我是特种兵》首播,在剧中饰演边防部队情报参谋夏岚；2月5日,参加录制中央电视台电视剧频道春节特别节目《八仙过海闹新春》。2012年1月13日,其参与录制的湖南卫视综艺节目《天天向上》播出；10月1日,与吴京,侯勇,徐佳合作共同主演刘猛执导的军旅剧《我是特种兵之利刃出鞘》在江苏卫视首播,在剧中她饰演了代号“燕尾蝶”的信息工程师唐心怡；11月14日,出演的军旅剧《麻辣女兵》在湖南卫视播出,在剧中饰演侦察连指导员凌云；12月2日,与傅程鹏,程愫联袂主演黄文利执导的谍战剧《与狼共舞》在江苏卫视播出,在剧中饰演的是共产党人乔燕。2013年10月23日,参演刘猛执导的当代军旅剧《特种兵之火凤凰》在江苏卫视播出,在剧中客串出演了一名气质不俗的空姐,成为了“火凤凰”女子特战队礼仪培训的老师。2014年1月17日,其主演的谍战剧《与狼共舞2》播出；2月19日,主演侯明杰执导的革命历史剧《飘帅》播出,在剧中她饰演了上海市长千金卢琳；9月17日,出演李森执导的谍战剧《刺蝶》在播出,其在剧中饰演的是拆弹专家林霄；9月20日,她出演的刑侦剧《追捕》在播出,在剧中饰演公安局刑警大队副队长兼追逃小组副组长肖玲。2015年1月10日,与傅程鹏,任柯诺联袂主演黄文利执导的谍战悬疑剧《铁核桃》播出,其在剧中饰演的是雾都晚报记者庄惠；4月9日,与王霏,杨舒共同主演的革命历史剧《使命召唤》播出,她在剧中饰演了面具侠金雪瑶。2016年1月14日,主演由郑方南执导的军旅剧《陆军一号》播出,其在剧中饰演的是陆航空中突击旅预警侦察大队女飞行员华敏；1月15日,出演刘猛执导的军旅剧《特种兵之霹雳火》播出,在剧中饰演高胜寒的妻子何卫华；7月7日,其领衔主演谷锦云执导的公安刑侦剧《警花与警犬》在浙江卫视播出,在剧中她饰演了高冷女警花,天蝎座的冰山美人李姝寒；9月5日,主演黄文利执导的犯罪动作喜剧爱情网剧《我的辣妹保镖》在腾讯视频播出,在剧中她饰演了女保镖孙轶男。2017年8月3日,侯梦莎与黄海冰,郭广平等人合作出演的革命历史剧《热血军旗》播出；同年,继续主演刑侦剧《警花与警犬之再上征程》。2018年4月27日,主演的黄文利执导的谍战剧《铁核桃之无间风云》,在剧中她饰演了聪明敏锐足智多谋的中共情报人员叶淑婷；7月6日,侯梦莎主演的刑侦缉毒剧《猎毒人》播出,其在剧中饰演的是缉毒女警江伊楠；2019年5月29日,主演的剧情片《喜盈代村》上映；12月31日,主演李舒执导的都市献礼剧《像我们这样奋斗》开机,在其中饰演女主角冯瑾。2020年12月16日,出演由欧豪,刘晓洁等主演的当代涉案剧《黑白禁区》播出。2021年12月26日,出演由黄景瑜等主演的军旅电视剧《王牌部队》播出,在剧中饰演韩春雨。侯梦莎-写真侯梦莎-写真侯梦莎-写真侯梦莎-写真
2021年3月18日,侯梦莎与演员毛毅官宣领证结婚。