Faits:
A. A.X._, née en 1976, ressortissante thaïlandaise, (ci-après: l'intéressée) est entrée en Suisse le 21 décembre 2002. En mars 2004, elle a épousé B.X._, de nationalité suisse, rencontré dans un salon de massage dans lequel elle travaillait à Montreux. Elle a obtenu de ce fait une autorisation de séjour. Le couple n'a pas d'enfant. B.X._ est en revanche père d'une enfant issue d'un précédent mariage, confiée à la garde de la mère de celle-ci, tandis que l'intéressée est mère d'un enfant resté en Thaïlande.
Le 24 mars 2005, B.X._ a déposé une demande en divorce qu'il a ensuite retirée. Une copie de la demande en divorce ayant néanmoins été adressée au Service de la population du canton de Vaud, ce dernier a demandé aux époux de se déterminer. Le 21 mai 2005, B.X._ a adressé une lettre au Service cantonal de la population dans laquelle il demandait le renouvellement du permis de l'intéressée. Entendue le 7 novembre 2005 par la police cantonale, l'intéressée a exposé que le couple vivait des moments difficiles.
Par convention du 16 mars 2006, ratifiée par le Président du Tribunal arrondissement de la Broye et du Nord vaudois au titre de mesures protectrices de l'union conjugale, les époux ont été autorisés à vivre séparément pour une durée indéterminée. Par courrier du 4 janvier 2007 adressé au Service cantonal de la population, les époux ont confirmé vivre séparés, se voir encore et ne pas souhaiter divorcer.
Entre 2004 et 2007, l'intéressée a tour à tour travaillé comme aide de cuisine, suivi des cours de massages traditionnels thaïlandais qui ne sont dispensés qu'en Thaïlande et obtenu diverses attestations de formation, puis elle a ouvert un salon de massages traditionnels depuis le 31 août 2007 où elle exerce à titre indépendant avec l'accord du Service cantonal de l'emploi.
Le 15 octobre 2007, l'intéressée a demandé la prolongation de son autorisation de séjour. Par décision du 8 décembre 2008, le Service cantonal de la population a refusé le renouvellement du permis, le mariage devant être considéré comme vidé de sa substance. Par mémoire du 30 décembre 2008, l'intéressée a déposé un recours contre cette décision auprès du Tribunal cantonal du canton de Vaud. Elle a conclu à l'annulation de la décision et au renouvellement de son permis de séjour.
B. Par arrêt du 4 juin 2009, le Tribunal cantonal a rejeté le recours. Il a jugé en substance que l'union conjugale était définitivement rompue et le refus de renouveler le permis de séjour justifié.
C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A.X._ demande au Tribunal fédéral, avec dépens, de réformer l'arrêt rendu le 4 juin 2009 par le Tribunal cantonal en ce sens que la décision rendue le 8 décembre 2008 par le Service cantonal de la population est annulée et le permis de séjour renouvelé. Elle demande l'octroi de l'assistance judiciaire.
Par ordonnance du 8 juillet 2009, le Président de la IIe Cour de droit public a admis la demande d'effet suspensif déposée par l'intéressée.
Il n'a pas été ordonné d'échange des écritures.
Considérant en droit:
1. La loi fédérale du 16 décembre 2005 sur les étrangers (LEtr; RS 142.20) est entrée en vigueur le 1er janvier 2008 (RO 2007 5487). En vertu de l'art. 126 al. 1 LEtr, les demandes déposées avant l'entrée en vigueur de la loi sont régies par l'ancien droit. La procédure de renouvellement ayant débuté avant le 1er janvier 2008, la présente affaire doit être examinée à la lumière de l'ancienne loi fédérale sur le séjour et l'établissement des étrangers (LSEE).
2. 2.1 Selon l'art. 83 lettre c ch. 2 de la loi du 17 juin 2005 sur le Tribunal fédéral (LTF; RS 173.110), le recours en matière de droit public est irrecevable contre les décisions en matière de droit des étrangers qui concernent une autorisation à laquelle ni le droit fédéral ni le droit international ne donnent droit. En vertu de l'art. 7 al. 1 LSEE, le conjoint étranger d'un ressortissant suisse a droit à l'octroi et à la prolongation de l'autorisation de séjour. Pour juger de la recevabilité du recours en matière de droit public, seule est déterminante la question de savoir si un mariage au sens formel existe (cf. arrêt 2C_29/2009 du 29 mai 2009, consid. 2.1; ATF 126 II 265 consid. 1b p. 266).
La recourante est mariée à un Suisse. Son recours est donc recevable sous cet angle. La question de savoir si le refus de renouveler l'autorisation de séjour se justifie en raison d'un abus du droit prévu par l'art. 7 LSEE ne concerne pas la recevabilité du recours, mais doit être examinée au fond (ATF 126 II 265 consid. 1b p. 266 et les références citées).
2.2 Au surplus, interjeté par une partie directement touchée par la décision attaquée et qui a un intérêt digne de protection à son annulation ou sa modification (art. 89 al. 1 LTF), le recours est dirigé contre un jugement rendu dans une cause de droit public (art. 82 lettre a LTF) par une autorité cantonale judiciaire supérieure de dernière instance (art. 86 al. 1 lettre d et al. 2 LTF). Déposé dans le délai (art. 100 al. 1 LTF) et la forme (art. 42 LTF) prévus par la loi, il est en principe recevable.
3. 3.1 Selon l'art. 7 al. 1 LSEE, le conjoint étranger d'un ressortissant suisse a droit à l'octroi et à la prolongation de l'autorisation de séjour; après un séjour régulier et ininterrompu de cinq ans, il a droit à l'autorisation d'établissement; ce droit s'éteint lorsqu'il existe un motif d'expulsion. Quant à l'art. 7 al. 2 LSEE, il prévoit que le conjoint étranger d'un ressortissant suisse n'a pas droit à l'octroi ou à la prolongation de l'autorisation de séjour, lorsque le mariage a été contracté dans le but d'éluder les dispositions sur le séjour et l'établissement des étrangers et notamment celles relatives à la limitation du nombre des étrangers. D'après la jurisprudence, le fait d'invoquer l'art. 7 al. 1 LSEE peut être constitutif d'un abus de droit, en l'absence même d'un mariage contracté dans le but d'éluder les dispositions sur le séjour et l'établissement des étrangers au sens de l'art. 7 al. 2 LSEE (ATF 130 II 113 consid. 4.2 p. 117; 127 II 49 consid. 5a p. 56 et la jurisprudence citée).
L'existence d'un abus de droit découlant du fait de se prévaloir de l'art. 7 al. 1 LSEE ne peut être simplement déduite de ce que les époux ne vivent plus ensemble, puisque le législateur a volontairement renoncé à faire dépendre le droit à une autorisation de séjour du conjoint étranger d'un ressortissant suisse de la vie commune (cf. ATF 118 Ib 145 consid. 3 p. 149 ss; confirmé notamment in arrêt 2C_278/2008 du 18 juin 2008 consid. 4.1). Pour admettre l'existence d'un abus de droit, il ne suffit pas non plus qu'une procédure de divorce soit entamée; le droit à l'octroi ou à la prolongation d'une autorisation de séjour subsiste en effet tant que le divorce n'a pas été prononcé, car les droits du conjoint étranger ne doivent pas être compromis dans le cadre d'une telle procédure. Enfin, on ne saurait uniquement reprocher à des époux de vivre séparés et de ne pas envisager le divorce. Toutefois, il y a abus de droit lorsque le conjoint étranger invoque un mariage n'existant plus que formellement dans le seul but d'obtenir une autorisation de séjour, car ce but n'est pas protégé par l'art. 7 al. 1 LSEE. Le mariage n'existe plus que formellement lorsque l'union conjugale est rompue définitivement, c'est-à-dire lorsqu'il n'y a plus d'espoir de réconciliation; les causes et les motifs de la rupture ne jouent pas de rôle (ATF 131 II 265 consid. 4.2 p. 267; 130 II 113 consid. 4.2 p. 117 et les arrêts cités).
3.2 La recourante reproche au Tribunal cantonal d'avoir admis qu'il était abusif de sa part de se prévaloir de son mariage. Selon elle, le simple fait de ne plus vivre avec son époux ne permettrait pas de conclure à un abus de droit. En effet, la demande en divorce a été retirée, son époux avait au surplus reconnu ses torts. Les époux se voient encore. La séparation n'a été décidée que pour permettre à B.X._ d'assumer son rôle de père. Il n'y a par conséquent pas de volonté exprimée de mettre fin à l'union conjugale. En outre, le mariage n'a pas uniquement pour but d'avoir une descendance, de sorte que l'absence d'enfant ne saurait entraîner le refus de renouveler l'autorisation de séjour. Enfin, toujours de l'avis de la recourante, l'indépendance financière des époux ne joue à cet égard aucun rôle.
Les critiques de la recourante examinent isolément les indices retenus par le Tribunal cantonal. Elle perd de vue que, dans son arrêt, le Tribunal cantonal a pris en considération un faisceau d'indices convergents. Il a en effet retenu la brièveté de la vie commune, l'absence de volonté des époux de reprendre une telle vie, l'absence d'enfant commun, l'absence d'éléments concrets tendant à démontrer l'existence d'une vie conjugale, la durée de la séparation - plus longue que celle de la vie commune, ainsi que l'indépendance financière des époux. C'est par conséquent à bon droit qu'il a jugé que cette accumulation d'indices démontrait que l'union conjugale était définitivement rompue et que le refus de renouveler le permis de séjour était justifié.
4. Les considérants qui précèdent conduisent au rejet du recours, dans la mesure où il est recevable. Le recours était dénué de chances de succès, de sorte que la requête d'assistance judiciaire doit être rejetée (cf. art. 64 al. 1 et 2 LTF a contrario). Succombant, la recourante supporte les frais judiciaires (art. 66 al. 1 LTF) et n'a pas droit à des dépens (art. 68 al. 1 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. La requête d'assistance judiciaire est rejetée.
3. Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge de la recourante.
4. Le présent arrêt est communiqué à la mandataire de la recourante, au Service de la population et à la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud, ainsi qu'à l'Office fédéral des migrations.
Lausanne, le 10 septembre 2009
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Le Greffier:
Müller Dubey