Der Sohn eines Schuhmachers verlor seinen Vater schon mit 13 Jahren. Seine Mutter wandte für die Erziehung die gesamten Ersparnisse auf. Sie ermöglichte ihm ein Studium an der philosophischen Fakultät der Universität Wittenberg. Am 5. April 1598 erwarb Sennert den Magister. Statt wie geplant in den Schuldienst einzutreten, wandte er sich medizinischen Studien zu und besuchte 3 Jahre lang die Universitäten Leipzig, Jena und Frankfurt an der Oder.

Um sich in die Praxis einführen zu lassen, ging er nach Berlin und schloss sich dem Arzt Johann Georg Magnus an. Auf dessen Rat hin promovierte er nicht in Basel sondern in Wittenberg und wurde am 8. September 1601 zu dem Doktor der Medizin ernannt. Am 15. September 1602 wurde er zu dem Nachfolger von Jessenius , der nach Prag wechseln wollte, als Professor für Medizin ernannt. 1628 wurde er auch Leibarzt des Kurfürsten Johann Georg von Sachsen .

Nach dem Tod seiner ersten Frau, mit der er fünf Söhne und zwei Töchter hatte, heiratete er 1626 und 1633 noch zweimal. Von sinen Kindern überlebten ihn ca. eine Tochter und zwei Söhne, darunter Andreas Sennert , der später als Professor für orientalische Sprachen an der Universität Wittenberg lehren sollte.

Zeit seines Lebens verblieb Sennert lehrend, heilend und literarisch wirkend bis zu seinem Tod in Wittenberg. Nach sechs Pestepidemien verstarb er selbst an dieser Krankheit. Als Lehrer, Arzt und Schriftsteller erwarb sich Sennert hohes Ansehen. Auch wenn seine Schriften mehr compilatorischer (zusammenfassender) Art waren und ihm den Verwurf des Plagiats eintrugen, so erschienen sie auch nach seinem Tod in neuen Auflagen. Sennert versuchte, verschiedene naturwissenschaftliche Lehren miteinander zu verbinden, was ihm viel Kritik einbrachte. Seine Hinwendung zur Atomistik und der Lehren von D. Basso führte 1635/35 zu einer Anklage wegen Ketzerei. Da es letztendlich nicht "seine" Ideen waren, fielen die "Gutachten" theologischer Fakultäten günstig für ihn aus, ein Schicksal wie es andere Zeitgenossen wie Bruno, Galilei und andere traf, blieb ihm erspart.

• Sennert beschrieb als erster die Infektionskrankheit Scharlach.
• Neben Pierre Gassendi ist er als der bedeudenste Verfechter der Atomistik in dem 17. Jahrhundert anzusehen. In seinen naturwissenschaftlich-philosophischen Werken "verschmolz" Sennert verschiedene kontroverse Ideen und führte Stoffe auf Körper zurück. Wobei Elemente aus einfachen Körpern und Verbindungen aus zusammengesetzten Körpern bestehen sollen. Unter einfache Körper sind hier die kleinsten physikalisch nicht teilbaren Körper zu verstehen. Eine unendliche Teilung (mathematische) Teilung lehnt er ab, wenn er schreibt, dass ... die Natur bei der Auflösung und Erzeugung der Körper bei bestimmten kleinsten Teilchen haltmacht. Unter Elemente verstand Sennert noch keine neuzeutliche Definition, sondern griff auf die vier aristotelischen Elemente Feuer, Wasser, Luft und Erde zurück.

• Epitome scientae naturalis , 1618
• De Chymicorum cum Aristtotelicis et Galenicis consensu et dissensu, 1619
• Hypomnenta Physica, 1636