Родилась в Москве в актерской семье Екатерины Градовой и Андрея Миронова. В детстве Мария дебютировала в кино у Станислава Говорухина в «Приключениях Тома Сойера», где сыграла Бекки Тэтчер. После окончания средней школы поступила в Высшее театральное училище им. Б. В. Щукина. После рождения сына Андрея (1992г.) в 1993 году перевелась во ВГИК на курс Михаила Андреевича Глузского. По окончании ВГИКА в 1996 году получила приглашение играть в театре «Школа современной пьесы», но выбрала театр «Ленком» в котором работает с 1997 года по сегодняшний день. В 1998 году Мария Миронова стала лауреатом премии Евгения Леонова, в 2006 году получила звание Заслуженная артистка РФ, а также премию «Центрального дома актера» – «Актерская удача» за роль Федры / Веры Ивановны в спектакле театра Наций «Федра. Золотой Колос». В 2007 году Мария становится лауреатом Национальной театральной премии «Золотая Маска» за лучшую женскую роль в спектакле «Федра. Золотой колос» и получает Премию российских деловых кругов «Кумир» в номинации «Лучшая актриса года». В 2008 году журнал «Театрал» присудил Марии премию «Звезда Театрала», как лучшей актрисе пятилетия. Помимо работы в театре и в кино, Мария Миронова поддерживает культурно-общественные и благотворительные проекты, с 2008 года – соучредитель Фонда поддержки деятелей искусств. Также с 2008 года Мария входит в состав арт-дирекции фестиваля «Территория».