Nascida no antigo Reino da Jugoslávia, de pai grego e mãe polaca, cedo emigrou para a Itália. Enquanto seguia o curso de medicina, iniciou a sua carreira cinematográfica, aos 22 anos de idade, ao lado de Totò em ''Somos Homens Ou... /Siamo uomini o caporali?'' (1955) de Camillo Mastrocinque. O seu primeiro papel importante chegou com ''O Ferroviário/Il ferroviere'' (1955), sob a direção de Pietro Germi. Chegou a ser dirigida pelo mestre Federico Fellini, no filme ''Julieta dos Espíritos/Giulietta degli spiriti'' (1965).

Numa época em que Marilyn Monroe pontificava em Hollywood, Sylva Koscina foi a respectiva resposta do cinema italiano, protagonizando muitas películas dos anos cinquenta, sessenta e setenta, contracenando com atores como Alberto Sordi, Nino Manfredi e Ugo Tognazzi.