Sonja Mustoff erhielt ihre Schauspielausbildung an der Hochschule für Musik und Darstellende Kunst in Frankfurt am Main. Ihr Erstengagement trat sie am Stadttheater Gießen an. Zu ihren wichtigsten künstlerischen Stationen zählen das Bremer Theater, das Schauspielhaus Zürich, das Schauspiel Köln und das Schauspiel Frankfurt, wo sie dreizehn Jahre lang eine Säule des Ensembles war. Am Staatstheater Darmstadt war in der Intendanz von Peter Girth für vier Jahre festes Ensemblemitglied. Seit 1996 arbeitet Sonja Mustoff freischaffend. Unter anderem war sie in Darmstadt in Werles Parabel Parzival, in der Trilogie der Sommerfrische von Goldoni, als Charlotta im Kirschgarten sowie als Frau Ill im Besuch der alten Dame, als Aase in Peer Gynt, Schonzeit und Onkel Wanja zu sehen. In Kleists Zerbrochnem Krug spielte sie die Marthe Rull, war in The New Electric Ballroom (Breda), Mouawads Wälder, Außer Kontrolle (Gladys) sowie in Kurt Drawerts Uraufführung Das Gegenteil von gar nichts (Lehmann I) zu sehen.
In der letzten Spielzeit konnte man sie in Der Hauptmann von Köpenick (Plörösenmieze, Mathilde Obermüller), der Heiligen Johanna der Schlachthöfe (Mrs. Luckerniddle), Der Sängerkrieg der Heidehasen sowie Ayckbourns Glückliche Zeiten (Laura) sehen. Aktuell ist Sonja Mustoff u.a. weiterhin im Theatermonolog Anna sagt was! (Anna) zu erleben.