袁齐妫是左光禄大夫袁湛的女儿，其母王氏出身卑微，袁齐妫在五六岁的时候（《南史》作六岁），才被父亲袁湛收养。后来袁齐妫嫁给宜都王刘义隆，成为宜都王妃，并为刘义隆生下儿子刘劭和女儿东阳献公主刘英娥。
元嘉元年（424年）八月，刘义隆继位，是为宋文帝。同年九月十八日，宋文帝立袁齐妫为皇后。宋文帝对待袁齐妫的恩宠礼遇很深厚，袁家很贫穷，缺少资财，袁齐妫常常向宋文帝求取钱财布帛来周济她家，宋文帝生性节俭，袁齐妫所得到的钱不超过三五万，布三五十匹。
后来，宋文帝宠幸潘淑妃，其宠爱压倒后宫诸后妃。都说她只要有所要求便没有什么得不到的，袁齐妫听说后，想要知道是否真实，于是通过潘淑妃向宋文帝求取三十万钱给家里，以此观察宋文帝的心意，两三日就得到了。因此怨恨很深，称病不再见宋文帝。宋文帝每次入宫，她必定跑到别处回避。宋文帝多次突然探望，始终见不到她。宋文帝庶子始兴王刘浚等前往问候，袁齐也不曾接见。袁齐妫最终因怨恨而得病。
元嘉十七年（440年），袁齐妫的病情严重，宋文帝拉着她的手、流着眼泪问：她想要说点什么。袁齐妫看着宋文帝很久，便拉上被子盖住脸。同年七月二十六日，袁齐妫在显阳殿病逝，时年三十六岁。宋文帝很哀痛悼念袁齐妫，下诏命原永嘉太守颜延之为袁齐妫撰写哀悼的策文，其文辞十分华丽。[lbk]5[rbk]哀策上奏后，宋文帝亲自在上面增加“抚存悼亡，感今怀昔”八个字，用来表达他对袁齐妫的哀思。有关部门奏请为袁齐妫上谥号为宣皇后，宋文帝特别颁发诏书，谥号定为元。九月二十七日，宋文帝将袁齐妫安葬于长宁陵。