Nghệ sỹ Lê Thư Hương sinh ra trong một gia đình có truyền thống âm nhạc. Chị bắt đầu học sáo năm 8 tuổi và tốt nghiệp thủ khoa đại học tại Nhạc Viện Hà Nội năm 2001. Sau đó tiếp tục theo học tại Nhạc viện Hoàng gia Đan Mạch với giáo sư Toke Lund Christiansen và giáo sư Henrik Svitzer trong 4 năm.
Bên cạnh đó, chị còn tham dự các lớp đào tạo chuyên sâu của nghệ sỹ sáo nổi tiếng thế giới William Bennett tại London (Anh) trong các năm 2003, 2004, 2005 và lớp hòa tấu nâng cao với Ngũ tấu kèn gỗ Fantasia tại Học viện Âm nhạc Malmo, Thụy Điển năm 2007. Hiện tại Lê Thư Hương đang làm nghiên cứu sinh về biểu diễn sáo tại Trường Đại học Bắc Texas, Hoa Kỳ dưới sự hướng dẫn của giáo sư Terri Sundberg và giáo sư, tiến sĩ James Scott.
Nghệ sỹ Lê Thư Hương biểu diễn thường xuyên với vai trò của một nghệ sỹ độc tấu, hòa tấu và trong dàn nhạc giao hưởng. Chị là giảng viên flute của Học viện Âm nhạc Quốc gia Việt Nam và Trường Quốc tế Liên hợp quốc Hà Nội; bè trưởng bè sáo của Dàn nhạc Giao hưởng Hà Nội và cũng đã từng là thành viên của Dàn nhạc châu Á - Thái Bình Dương, Nhật Bản.
Hiện tại, chị còn là thành viên của Dàn nhạc giao hưởng Kèn - Đại học Bắc Texas, Hoa Kỳ, nhóm Ngũ tấu Kèn Gỗ Fantasia và Nhóm hòa tấu Hà Nội. Chị cũng đã từng biểu diễn với tư cách là nghệ sỹ độc tấu với Dàn nhạc hòa tấu thính phòng Đan Mạch “Hafnia”, Dàn nhạc Giao hưởng Việt Nam, Dàn nhạc Vũ kịch Việt Nam, Dàn nhạc Giao hưởng Hà Nội… tham dự nhiều liên hoan âm nhạc trong nước và quốc tế như Nhật Bản, Mỹ, Anh, Pháp, Đức, Đan Mạch và Thụy Điển.