Синтия Никсон родилась в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк. Мать — актриса Анна Кнолл, отец — радиожурналист Уолтер Никсон.

Синтия получила свою первую роль в двенадцать лет, в пятнадцать впервые получила театральную премию, а в восемнадцать играла главные роли сразу в двух популярных бродвейских мюзиклах.

На телевидении играла в основном небольшие комедийные роли. Так продолжалось до тех пор, пока подруга Синтии Сара Джессика Паркер, с которой они дружили много лет (в юности играли сестёр в одном фильме), не предложила ей роль своей подруги в телесериале «Секс в большом городе».

Имеет двоих детей от гражданского брака с Дэвидом Мозесом, с которым она прожила 15 лет. С 2004 года состоит в однополом союзе с Кристиной Маринони.