Fille d'un père portugais et d'une mère mozambicaine, Mariza dos Reis Nunes naît le 16 décembre 1973 à Lourenço Marques, capitale du Mozambique. En 1977, ses parents s'installent à Lisbonne, dans le quartier de Mouraria, et ouvrent le restaurant Zalala, où sont organisées des soirées fado auxquelles elle participera, alors toute jeune.
Adolescente, Mariza chante au sein d'un groupe, le Vinyl, qui aborde des styles variés comme la bossa, le gospel ou la soul. Celui-ci se se produit régulièrement, au début des années 1990, dans des clubs populaires de la capitale, comme le Xafarix ou le Rock City. En 1997, Mariza forme le groupe Funkytown avec João Pedro Ruela et se produit au Café Café, puis à Bruxelles, Amsterdam et au Canada l'année suivante. En 1999, Mariza chante lors d'un show télévisé de la grande Amália Rodrigues.
Initialement prévu en édition limité, son premier album Fado Em Mim (2001), où s'illustrent le contrebassiste Ricardo Cruz et le pianiste Tiago Machado, rencontre un tel succès qu'il sera certifié quadruple disque de platine au Portugal. Acclamé par la critique internationale, il la mène à se produire dans de prestigieux festivals comme le Summer Stage de Central Park, le festival de jazz de Montréal ou le Royal Festival Hall de Londres.
Le second album de Mariza, Fado Curvo (2003), ne contient plus qu'une reprise d'Amália Rodrigues (« Primavera »), contre quatre sur le précédent, et la chanteuse s'y trouve somptueusement accompagnée par le guitariste Mário Pacheco. Elle reçoit à deux reprises le titre de Best European World Music Artist Award de la BBC, en 2003 et 2005.
Enregistré au Brésil et produit par Jacques Morelenbaum (Tom Jobim, Caetano Veloso), le troisième album Transparente (2005) sonne comme le plus abouti tant la finesse des arrangements et la pureté de la voix de Mariza frisent la perfection. Il atteint la sixième place des classements européens dans la catégorie musique du monde. Sur Concerto em Lisboa (2006), enregistré en direct des jardins de la Torre de Belém, Mariza est accompagnée par l'orchestre Sinfonietta de Lisboa dirigé par Jacques Morelenbaum. Outre de nombreux prix accordés par les médias spécialisés, Mariza reçoit une récompense pour sa carrière internationale de la Fondation Amália Rodrigues. Elle est nommée Ambassadrice de bonne volonté de l'UNICEF. En 2006, elle est décorée de l'Ordre de l'Infant Don Henrique des mains du Président portugais Jorge Sampaio.
Marquant le début d'un nouveau cycle créatif, Terra (2008) s'ouvre au flamenco, au jazz et à la morna cap-verdienne, aux côtés de musiciens comme les guitaristes Dominic Miller et Javier Limón, le percussionniste Piraña, les pianistes Chucho Valdês, Ivan Lewis et Ivan Lins. Elle y chante en duo avec Tito Paris (« Beijo De Saudade ») et Concha Buika (« Pequenas Verdades »). En 2009, Mariza figure à l'affiche du film Fados de Carlos Saura.
L'année 2011 est marquée par un retour au fado traditionnel, genre qu'elle maîtrise à merveille. La presse couvre d'éloges son nouvel album Fado Tradicional sorti en avril, réunissant des thèmes familiers (le premier extrait « Promete, Jura ») et un texte de Fernando Pessoa sur un accompagnement du guitariste Diego Clemente. Il faut ensuite attendre quatre ans avant de voir réapparaître la chanteuse après un long silence comblé par la sortie de d'anthologies couvrant différentes époques, The Collection (EMI) et Best of Mariza (Warner). L'album Mundo, signant son retour en octobre 2015, est produit par Javier Limón.
