Luisa Ranieri è nata a Napoli il 16 Dicembre 1973.

Dopo aver studiato recitazione, esordisce come attrice teatrale. Il 23 giugno 2012 Luisa Ranieri convola a nozze con Luca Zingaretti in Sicilia. Da allora hanno avuto due figlie, Emma e Bianca.

La coppia viaggia spesso tra Nord e Sud Italia, in particolare a Ragusa, luogo cui sono particolarmente legati, ma la loro famiglia ha la residenza fissa a Roma.

Ranieri, oltre al teatro, si impegna nel cinema e televisione.

Nel 2001 debutta sul grande schermo come protagonista nel film "Il principe e il pirata", diretto da Leonardo Pieraccioni, che le ha maggiormente concesso di mettersi in mostra, anche se poi il grande successo lo avrà tramite il grande Antonioni, che da semplice attrice teatrale, le assegna le sembianze del mito della lirica, Maria Callas.

Sempre nel 2001 è protagonista del primo episodio della campagna pubblicitaria “Nestea”, con il famoso spot tormentone “Anto’, fa caldo” con la regia di Alessandro D'Alatri insieme a Edoardo Sylos Labini.

Nel 2003 interpreta Assunta Goretti, la madre della celebre santa, nella miniserie tv di Rai Uno, Maria Goretti, regia di Giulio Base.

L'anno seguente è protagonista della miniserie in sei puntate, "La omicidi", con Massimo Ghini, regia di Riccardo Milani dal quale viene diretta anche nella miniserie in due puntate, Cefalonia (2005), in cui è protagonista insieme al marito Luca Zingaretti.

Nel 2004 è protagonista di "Eros; Il filo pericoloso delle cose", diretto da Michelangelo Antonioni.

L'anno successivo eccola nel ruolo di Maria Callas nella miniserie Callas e Onassis, diretta da Giorgio Capitani e trasmessa da Canale 5.

Inoltre affianca Adriano Celentano nel programma di Rai Uno, Rockpolitik.

Nel 2007 ritorna sul grande schermo con il film "SMS - Sotto mentite spoglie", diretto da Vincenzo Salemme, e l'anno successivo su Canale 5 con le miniserie "'O professore", regia di Maurizio Zaccaro, con Sergio Castellitto, presentata in anteprima durante il Roma Fiction Fest del 2007, e "Amiche mie", regia di Luca Miniero e Paolo Genovese.

Nel 2009 è nuovamente nei cinema con il film di Pupi Avati, "Gli amici del bar Margherita".

Tra il 2009 e il 2010 recita in teatro con "L'oro di Napoli" di Gianfelice Imparato e Armando Pugliese, quest'ultimo è anche il regista dello spettacolo, trasposizione teatrale dei racconti di Giuseppe Marotta divenuti celebri grazie all' omonimo film di Vittorio De Sica.

Nel 2010 è diretta da Carlo Vanzina nel film "La vita è una cosa meravigliosa".

Sempre nel 2010 è nel cast internazionale della commedia "Letters to Juliet", con Vanessa Redgrave e Amanda Seyfried, e nel drammatico "L'amore buio", di Antonio Capuano.

L'anno successivo, oltre alla partecipazione nel film "Immaturi", è la protagonista del noir partenopeo "Mozzarella Stories".

Torna nel 2012 nel sequel "Immaturi - Il viaggio" e nella commedia marittima francese "Benvenuto a bordo".

A fine 2012 esce il cinepanettone diretto da Neri Parenti che la vede accanto a Christian De Sica e Arisa, "Colpi di fulmine".

Nel 2014 recita in due miniserie televisive: £Gli anni spezzati£ - Il commissario di Graziano Diana" e "Il giudice meschino" di Carlo Carlei. poi torna al cinema con il nuovo film di Ferzan Ozpetek "Allacciate le cinture" e con "Maldamore" per la regia di Angelo Longoni.

Parteciperà poi al film di Fausto Brizzi "Forever Young" (nel 2016) e nello stesso anno vestirà i panni dell'innovativa Luisa Spagnoli nell'omonima miniserie per la televisione.

Parteciperà quindi al film di Michael Radford "La musica del silenzio" (nel 2017), e a "Napoli velata" (sempre 2017) di Ozpetek.

Dopo "Vita segreta" di Maria Capasso (2019), nel 2021 è nel film di Paolo Sorrentino "E' stata la mano di Dio", in quello di Genovesi "7 donne e un mistero" ed è inoltre il vicequestore Lolita Lobosco, nella serie diretta da Luca Miniero "Le indagini di Lolita Lobosco", tratta dai romanzi di Gabriella Genisi.