Sandra Maß studierte Geschichte und Soziologie an der Ruhr-Universität Bochum und promovierte 2004 am Europäischen Hochschulinstitut Florenz mit einer Untersuchung zur Geschichte kolonialer Männlichkeit in Deutschland (Böhlau: 2006).

Von 2004 bis 2011 war sie wissenschaftliche Assistentin am Arbeitsbereich Historische Politikforschung der Universität Bielefeld, wo sie 2014 mit der Untersuchung „Kinderstube des Kapitalismus? Monetäre Erziehung im 18. und 19. Jahrhundert“ (erscheint November 2017) habilitierte.

Nach einer Lehrstuhlvertretung an der Universität zu Köln war sie von 2015 bis 2017 stellvertretende Direktorin des Georg-Eckert-Instituts für internationale Schulbuchforschung in Braunschweig.

Ihre Forschungsschwerpunkte umfassen die westeuropäische Geschichte des 19. und 20. Jahrhunderts, die Kulturgeschichte des Ökonomischen, die Geschichte der Kindheit und die europäische Kolonialgeschichte.

Seit 2007 ist Sandra Maß Mitherausgeberin und seit 2018 geschäftsführende Herausgeberin (zusammen mit Prof. Dr. Christa Hämmerle und Prof. Dr. Claudia Opitz) von "L’Homme. Europäische Zeitschrift für feministische Geschichtswissenschaft". Seit 2016 ist sie Auswahlkommissionsmitglied der Heinrich-Böll-Stiftung.