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. Antes de Malhação, participou de dois musicais com Oswaldo Montenegro: Tipos e Aldeia dos ventos. Participou de três DVDs seus. Também esteve na banda Lois Lane. Em 2002 Mariana Rios participou do programa Fama, reality show que busca encontrar um novo ídolo musical para lançar, porém não alcançou as semi-finais, sendo eliminada anteriormente.

Em 2007, entrou na novela Malhação como Yasmin, uma menina que tem os pais ausentes e que tentam compensar isso com presentes caros. Na novela, a atriz pôde usar também seu talento de cantora quando foi criado o grupo Faniquito. Também ficou conhecida por seus bordões como Jesus apaga a luz!, passa na praça, chuta que é macumba, para o mundo que eu quero descer, fubazada!, estrupício!, não me mata com a faca da cozinha!, me amarrota que eu tô passada!, Nossa Senhora da bicicletinha, dai-me equilíbrio!, minha Nossa Senhora do pão doce!, será que grudei chiclete na cruz de Cristo?, passa amanhã e deixa um bilhete, bateu com a cabeça na quina da esquina?,tô bege, tô bege… Tô roxa!, não coloca o meu coração na máquina de moer!, entre outros criados por Rafaela, amiga pessoal de Mariana Rios. Com o sucesso de Yasmin, Mariana foi capa da edição de agosto de 2008 da revista Capricho (número 1.051).

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".