Filha mais velha de quatro irmãos, morou até quatro anos de idade em sua cidade natal, Belo Horizonte, quando se mudou para a pequena cidade mineira de Guanhães, onde viveu até seus seis anos de idade. Nesta época seus pais se mudaram para São Paulo, onde Myrian foi criada, em busca de melhores oportunidades de vida.
Aos dezessete anos disputou um concurso de novos talentos no programa do cantor e humorista Moacyr Franco, onde venceu as outras candidatas no teste de atriz, e ganhou uma participação na telenovela O Feijão e o Sonho, baseada no livro de Orígenes Lessa.
Ainda iniciante na carreira artística, Myrian Rios fez fotos sensuais para ensaio da revista Lui, lançada em agosto de 1977. Em fevereiro e julho de 1978, posou nua para a revista Ele & Ela, da Bloch Editores. Esses ensaios causaram constrangimento ao seu noivo na época, o cantor Roberto Carlos, que optou por comprar das editoras todos os direitos sobre as fotografias, vedando que as fotos viessem a ser usadas novamente em qualquer publicação.
Atuou em várias novelas de sucesso como Escrava Isaura (1976), Marrom Glacê (1979) e Coração Alado (1980). Na década de 1980, ainda casada com o cantor Roberto Carlos, Myrian diminuiu sua participação na TV mas continuou a fazer personagens marcantes como a Gabriela em Ti Ti Ti (1985) e a Ana Galhardo em Bambolê (1987). Sua última participação em novelas foi em O Clone (2001).
Em 2002, passou a fazer parte do quadro de funcionários da Fundação João Paulo II, mantenedora da comunidade católica Canção Nova. Essa é uma das várias novas comunidades católicas da Renovação Carismática. Atualmente, a atriz permanece no grupo religioso, e é consagrada e missionária na comunidade Canção Nova, participando de programas da rádio, internet e da emissora católica Canção Nova.
Em 2004, a atriz lançou o livro Eu, Myrian Rios, publicado pela editora Canção Nova, onde conta toda a história de sua vida e conversão à Igreja Católica, onde conheceu a Renovação Carismática. Em 2008, lançou o CD "Orações a São Miguel Arcanjo".
Em 3 de outubro de 2010, elegeu-se deputada estadual pelo PDT-RJ, graças a expressiva votação do apresentador de televisão Wagner Montes, que obteve mais de 500.000 votos.
Em 27 de junho de 2011, causou polêmica após declarações na Assembleia Legislativa do Rio de Janeiro que associavam a homossexualidade à pedofilia.
Em 2017, a atriz lançou o livro Deixa Eu Contar Como Foi, também pela editora Canção Nova, onde conta uma experiência milagrosa ocorrida com um dos filhos.

Filhos: Pedro Arthur Gonçalves, Edmarzinho Rios Fontoura
Cônjuge: André Gonçalves (de 1999 a 2002), Roberto Carlos (de 1980 a 1989)