Ранняя смерть матери (она умерла вскоре после рождения двойни, Валентина и Елизаветы) и второй брак отца, в 1900 году женившегося на учительнице Александре Иосифовне Левенсон, сделали жизнь в таганрогском доме навсегда нестерпимой, а отношения с отцом — отчуждёнными.
Печатать стихи начала с 1906 года. 9 сентября 1907 года в Петербурге вышла замуж за выпускника юридического факультета Императорского Санкт-Петербургского университета, литератора Владимира Михайловича Волькенштейна (брак был заключён по иудейскому обряду); после распада неудачного брака в мае 1909 года в Москве[9] обращала своё чувство только на женщин, что нашло отражение в её лирике. К этому времени относится её роман с Н. П. Поляковой, которой посвящено много стихов Парнок. В 1909 году приняла православие.
С 1913 года сотрудничала в журнале «Северные записки», где кроме стихов публиковала переводы с французского и критические статьи под псевдонимом «Андрей Полянин». Парнок-критика высоко ценили современники; её статьи отличались ровным доброжелательным тоном и взвешенной оценкой достоинств и своеобразия конкретного поэта. Ей принадлежат сжатые и чёткие характеристики поэтики Мандельштама, Ахматовой, Ходасевича, Игоря Северянина и других ведущих поэтов 1910-х годов; признавая талант ряда акмеистов, она тем не менее отвергала акмеизм как школу. Парнок принадлежит (нехарактерное для неё по тону, но показательное для её представлений об искусстве) одно из наиболее ярких выступлений против Валерия Брюсова, «играющего роль великого поэта» (1917).
Вернувшись в Москву, занималась литературной и переводческой работой. Была одним из учредителей объединения «Лирический круг» и кооперативного издательства «Узел».
Выпустила в Москве четыре сборника стихов: «Розы Пиерии» (1922), «Лоза» (1923), «Музыка» (1926), «Вполголоса» (1928). Последние два сборника вышли в издательстве «Узел», причём «Вполголоса» — тиражом всего 200 экземпляров. Парнок продолжала после революции и литературно-критическую деятельность, в частности, именно она впервые назвала «большую четвёрку» постсимволистской поэзии — Пастернак, Цветаева, Ахматова, Мандельштам (1923, в статье «Б. Пастернак и др.»).
Парнок не примыкала ни к одной из ведущих литературных группировок. Она критически относилась как к новейшим течениям в современной ей литературе, так и к традиционной школе. Её поэзию отличает мастерское владение словом, блестящая эрудиция, музыкальный слух. В её последние сборники проникают разговорные интонации, ощущение «повседневности» трагедии; многие стихотворения посвящены физику-теоретику Нине Веденеевой — «Седой музе».
В московском Большом театре 24 июня 1930 года с триумфальным успехом состоялась премьера оперы А. Спендиарова «Алмаст» по её либретто.
В последние годы Парнок, лишённая возможности печататься, как многие литераторы, зарабатывала переводами. Тяжело переносила быт и культурную атмосферу 1920—1930-х годов.
Умерла от разрыва сердца 26 августа 1933 года в селе Каринском под Москвой. Похоронена в Москве, на Немецком (Введенском) кладбище в Лефортове (19 уч.). На её похоронах присутствовали Борис Пастернак и Густав Шпет. В некрологе Владислав Ходасевич написал: «Ею было издано много книг, неизвестных широкой публике — тем хуже для публики».
Возвращение Парнок в литературу состоялось благодаря Софье Поляковой, собравшей её поздние неопубликованные произведения и издавшей в 1979 в США все 261 стихотворение с подробным предисловием.
Собрание стихотворений / Подгот. текстов, вступ. ст. и коммент. С. В. Поляковой. — Ann Arbor: Ардис, 1979.
Парнок Софья. Собрание сочинений. / Вст. статья, подготовка текста и примечание С. Поляковой. — СПб.: ИНАПРЕСС, 1998. — 544 с. — ISBN 5-87135-045-3.
София Парнок. Стихотворения // Строфы века. Антология русской поэзии. / Под. ред. Е. Евтушенко. — М.: Полифакт, 1999. — ISBN 5-89356-006-X.
София Парнок. Стихотворения // От символистов до обэриутов. Поэзия русского модернизма. Антология. В 2 кн. Кн 1. — М.: Эллис Лак, 2001. — 704 с. — ISBN 5-88889-047-2.
София Парнок. Вполголоса: Стихотворения. — М.: О. Г. И., 2010. — 312 с. — ISBN 978-5-94282-534-8.
Музыкальные интерпретации
В 2002 году в рамках проекта «АЗиЯ+» певицей, поэтом и композитором Еленой Фроловой выпущен CD «Ветер из Виоголосы», песни на стихи Софии Парнок.
Нерлер П. [ Вступительная статья ] // Парнах В. Я. Пансион Мобер: Воспоминания. ДИАСПОРА: НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ. — СПб.: Феникс—ATHENAEUM, 2005. — Т. VII.
Хангулян С. А. Серебряный век русской поэзии. Книга первая. Модернизм: символизм, акмеизм. — М.: Новая газета, 2009. — С. 528. — ISBN 978-5-91147-006-7.
Щербак Н. Любовь поэтов серебряного века. Кумиры. История великой любви. М.: Астрель — СПб, 2012. — С. 71-82