生于浙江杭州。1990年进入杭州陈经纶体育学校进行游泳训练，1995年进入浙江省游泳队，2000年入选国家队。2000年获全国游泳冠军赛暨奥运会达标赛女子100米蛙泳冠军，同年参加第27届奥林匹克运动会（悉尼），在女子200米蛙泳比赛中排名第八。2001年获世界游泳锦标赛女子蛙泳50米、100米两枚金牌和女子200米蛙泳、4×100米混合泳接力第3名，同年获第9届全国运动会女子100米蛙泳冠军。2002年在世界短池游泳锦标赛中，获女子50米蛙泳亚军、100米蛙泳第3名，同年在第14届亚运会游泳比赛中取得女子100米蛙泳冠军、200米蛙泳亚军。2003年获世锦赛女子100米蛙泳冠军，成为世锦赛历史上第一位在该项目上成功卫冕的选手，同时获50米、4×100米混合泳接力冠军。2004年第28届奥运会（雅典）上以1′06″64的成绩夺得女子100米蛙泳冠军，刷新该项目奥运会纪录，并获女子4×100混合泳接力第4名。2007年退役。2004年获奥运会十佳明星和中国十佳劳伦斯冠军奖。2005年获中国十佳劳伦斯年度最佳人气奖。

2004年8月16日，罗雪娟在奥运会女子100米蛙泳决赛中夺冠