公開信息顯示，現年57歲的高小燕是山西石樓人。1974年，17歲的高小燕因體育特長被蘭州軍區47軍特招入伍。

1984年，高小燕調入位于西安的解放軍第四軍醫大學，歷任學員隊副隊長、直屬黨委辦公室主任兼政治部辦公室主任、大學團委副書記。

12年后，高小燕隨丈夫調入京城，成為總后后勤科學研究所政治部干事，后相繼任政治部主任，司令部政治協理員、司令部黨委委員。

2005年底，高小燕出任解放軍總醫院第三〇九醫院政委。2009年6月，原為解放軍總醫院(即三〇一醫院)附屬醫院的三〇九醫院整體轉隸總參，高小燕除繼續擔任三〇九醫院政委，同時還是總參管理保障部黨委委員。2012年，高小燕調往鄭州，擔任解放軍信息工程大學副政委、紀委書記，并從大校晉升為少將，成為為數不多的女將軍。

據《解放軍文藝》報道，高小燕擔任三〇九醫院政委期間，“干勁沖天，大事忙完一樁又一樁”。文章披露，醫院建設了15棟工作人員宿舍樓，建成的三萬平方米可�？恳磺лv車的大型地下車庫，系全國醫院車庫之最。還新蓋干部醫療保健大樓、結核病研究所大樓，改擴建了門急診大樓。

高小燕曾于2008年當選北京市第十三屆人大代表;2012年9月當選中國領導科學研究會常務理事。擔任《領導干部創新社會管理的理論與實踐》大型文集特約編委。

據官方公布的簡歷，高小燕為國防大學政工碩士研究生。網絡檢索顯示，其曾在《人民日報》《解放軍報》《紅旗文稿》等報刊上發表過不少政工文章，如《帶頭踐行當代革命軍人核心價值觀》《工作要有激情》《創新發展先進軍事文化的著力點》《領導干部的官德修為》等。