Sônia Maria Vieira Gonçalves nasceu em 23 de agosto de 1942. O nome artístico tomou emprestado da irmã mais nova, a também atriz Susana Gonçalves.
Susana se destacou entre as bailarinas e logo começou a participar de teleteatros como TV de Vanguarda, TV de Comédia e Grande Teatro Tupi.
Na própria Tupi, também participou das novelas Estrelas no Chão (1966), de Lauro César Muniz, As Bruxas (1970), de Ivani Ribeiro, entre outras. Ela passou também pela TV Excelsior, onde atuou em Almas de Pedra (1966), mais uma de Ivani Ribeiro, e em Os Tigres (1968), de Marcos Rey. Na TV Record atuou em A Última Testemunha (1968) e Algemas de Ouro (1969), ambas de Benedito Ruy Barbosa.
Susana chegou a Globo em 1970 para viver a Candinha de Pigmalião 70, de Vicente Sesso. A novela foi dirigida por Régis Cardoso, seu primeiro marido, com quem se casou em 1961.
Em 1975, foi uma das protagonistas de Escalada, de Lauro César Muniz, fazendo par romântico com Tarcísio Meira. O sucesso de público como Cândida lhe garantiu o papel da babá Nice em Anjo Mau, do seu descobridor, Cassiano Gabus Mendes, em 1976.
O encontro com o texto de Manoel Carlos aconteceria pouco depois, quando interpretou Marina na novela A Sucessora (1978). Ela não mede elogios ao autor. A vilã Branca de Por Amor (1997), outra personagem marcante em sua carreira, também de uma novela de Maneco.
Em 1984, trabalhou pela primeira vez com um autor que se tornaria marcante em sua carreira: Aguinaldo Silva. Atuou em Partido Alto.
O reencontro com Aguinaldo Silva aconteceu em Fera Ferida (1993), onde interpretou Rubra Rosa.
Em Senhora do Destino (2004), outra novela de Aguinaldo, viveu a protagonista Maria do Carmo, uma retirante nordestina que tem a filha recém-nascida sequestrada e luta para reencontrá-la.
Os embates entre sua personagem e a vilã Nazaré, interpretada por Renata Sorrah, foram um dos destaques da trama, sucesso de audiência na época em que foi ao ar. Desse trabalho, Susana também gosta de se lembrar do encontro com o elenco – José Wilker, Mirian Pires, Du Moscovis, Renata Sorrah, Marcello Antony, Carolina Dieckman, entre outros. “Eu acho que foi exatamente isso, o elenco precioso, a direção do Wolf Maya, que é muito ágil, e o texto do Aguinaldo. Acho que ali todas as estrelas se juntaram para dar esse presentão na minha carreira que foi Senhora do Destino”, destaca.
Susana Vieira também atuou em Duas Caras (2007), onde viveu outra personagem chamada Branca. Desta vez, ela seria a mãe da personagem Sílvia, interpretada por Alinne Moraes. Em seguida, participou da minissérie Cinquentinha e no seriado Lara com Z (2011), esse último escrito por Aguinaldo Silva, especialmente em homenagem à atriz. Em 2015, Susana voltou à cena com outro papel de destaque, com a ex-prostituta Adisabeba, a mulher que mandava e desmandava no Morro da Macaca, em A Regra do Jogo.
A atriz também fez carreira no teatro, encenando peças como Romeu e Julieta, de William Shakespeare; As Tias, de Doc Comparato; e A Dama do Cerrado, de Mauro Rasi. Seu maior sucesso nos palcos foi A Partilha, de Miguel Falabella, que ficou mais de sete anos em cartaz.