Nasceu em Araxá e, após alguns anos, se mudou para Uberaba, onde passou a fazer shows com bandas em bares. Começou a cantar aos sete anos. Participou de festivais de músicas e foi contratada por um estúdio para cantar em inglês. Aos 18 anos, foi para o Rio de Janeiro, onde se formou pela casa de arte das Laranjeiras. Em 2002 Mariana Rios participou do programa Fama, porém não alcançou as semi-finais, sendo eliminada anteriormente.

Em 2007, entrou na série Malhação como "Yasmin", uma personagem que teve bastante destaque. Com o sucesso do personagem, Mariana foi capa da edição de agosto de 2008 da revista Capricho.

A atriz foi vencedora do prêmio Melhores do ano 2008 do Domingão do Faustão, na categoria atriz revelação. Em setembro de 2009, lançou seu primeiro disco-solo, lançado pela Som Livre e pela gravadora LGK Music. O CD tem algumas canções inéditas e outras de sua personagem em Malhação. O CD agora está sendo distribuído pela Sony Music, que comprou a LGK. Em 2010, gravou participação no DVD de 25 anos do Exaltasamba com a canção "Viver Sem Ti".