Nata a New York nel 1949, lineamenti irregolare, alta e longilinea, grandissima grinta interpretativa, Susan Alexandra Weaver - meglio nota con il nome d’arte Sigourney Weaver -, dopo qualche apparizione televisiva esordisce al cinema in un ruolo secondario in Io e Annie (1977) di Woody Allen, con W. Allen, Diane Keaton, Tony Roberts e Janet Margolin, e, due anni dopo, arriva al successo interpretando il tenente Ripley nel celebre horror fantascientifico Alien (1979) di Ridley Scott.

All’inizio degli anni Ottanta consolida la sua fama in Uno scomodo testimone (1981) di Peter Yates e Un anno vissuto pericolosamente (1982) di Peter Weir.

Attrice poliedrica e dal fascino magnetico, si mostra a suo agio anche nella commedia in Ghostbusters - Acchiappafantasmi (1984) di Ivan Reitman. Torna ad interpretare il tenente Ripley in Aliens - Scontro finale (1986) di James Cameron (negli anni Novanta tornerà in quel ruolo in Alien3 - 1992 – di David Fincher e Alien - La clonazione - 1997 - di Jean-Pierre Jeunet) e brilla in Una donna in carriera (1988) di Mike Nichols, con Harrison Ford e Melanie Griffith.

Nello stesso anno è superlativa nel ruolo della caparbia ed irriducibile studiosa di gorilla in Tanzania che viene assassinata dai bracconieri (personaggio ispirato alla grande Dianne Fossey) in Gorilla nella nebbia (1988) di Michael Apted, in cui lavora con Bryan Brown.

Negli anni Novanta viene diretta nuovamente da Ivan Reitman in Dave - Presidente per un giorno (1993) e ne La morte e la fanciulla (1994) di Roman Polanski è bravissima nel ruolo di una donna che, a quindici anni dalle torture subite durante la dittatura, crede di ritrovare il suo carnefice e lo processa.

Qualche anno dopo è altrettanto brava nel dramma La mappa del mondo (1998) di Scott Elliot e, nel 2001, interpreta una divorauomini sempre in cerca di mariti da spennare con la complicità della figlia (interpretata da Jennifer Love Hewitt) in Hearthbreakers - Vizio di famiglia di David Mirkin.

Negli anni successivi è un membro del consiglio degli anziani in The Village (2004) di M. Night Shyamalan, una madre autistica a cui muore il figlio in Snow Cake (2006) di Mark Evans, frequenta lo scrittore Truman Capote nei salotti dell’alta società in Infamous - Una pessima reputazione (2006) di Douglas McGrath, ed è un’operatrice che riprende l’attentato al presidente degli Stati Uniti in Prospettive di un delitto (2008) di Pete Travis.   

Fra gli altri film ricordiamo Madman (1978) di Dan Cohen, L’affare del secolo (1983) di William Friedkin, Alta, bella e pericolosa (1985) di Daniel Vigne, Mistery (1986) di Bob Swaim, Ghostbusters II (1989) di Ivan Reitman, 1492 - La conquista del mondo (1992) di Ridley Scott, Jeffrey (1995) di Christopher Ashley, Copycat - Omicidi in serie (1995) di Jon Amiel, Tempesta di ghiaccio (1997) di Ang Lee, Galaxy Quest (1998) di Dean Parisot, Una spia per caso (2000) di Peter Askin e Douglas McGrath, Tadpole - Un giovane seduttore a New York (2002) di Gary Winick, The Guys (2002) di Jim Simpson, Holes - Buchi nel deserto (2003) di Andrew Davis, Imaginary Heroes (2004) di Dan Harris, TV Set (2006) di Jake Kasdan, The Girl in the Park (2007) di David Auburn, Be Kind Rewind - Gli acchiappafilm (2008) di Michell Gondry, Baby Mama (2008) di Michael McCullers, Avatar (2009) di James Cameron, Ricomincio da zero (2010) di Tim Allen, Ancora tu! (2010) di Andy Fickman, Benvenuti a Cedar Rapids (2011) di Miguel Arteta, Paul (2011) di Greg Mottola, Abduction - Riprenditi la tua vita (2011) di John Singleton, Rampart (2011) di Oren Moverman.     

In epoche più recenti è apparsa in Red Lights (2012) di Rodrigo Cortés, Quella casa nel bosco (2012) di Drew Goddard, La fredda luce del giorno (2012) di Mabrouk El Mechri, Vamps (2012) di Amy Heckerling, Exodus - Dei e re (2014) di Ridley Scott, Humandroid (2015) di Neill Blomkamp, Sette minuti dopo la mezzanotte (2016) di Juan Antonio Bayona, Nemesi (2016) di Walter Hill, The Meyerowitz Stories (2017) di Noah Baumbach.

Attiva anche in televisione, è apparsa in film tv (Prayers for Bobby - 2009) ed in alcuni episodi di telefilm e serie tv (Somerset - 1970 -, The Best of Families - 1977 -, 3 by Cheever - 1979 -, Saturday Night Live - 1986 -, Eli Stone - 2008 -, Political Animals - 2012 -, The Defenders - 2017).