Susan Alexandra Weaver (cunoscută drept Sigourney Weaver) s-a născut în Manhattan, New York, pe 8 Octombrie 1949. Mama și unchiul ei au fost actori, iar tatăl ei lucra în televiziune. La vârsta de 14 ani, începe să folosească numele Sigourney Weaver, inspirata fiind de unul din personajele din romanul lui Scott Fitzgerald, The Great Gatsby.
Învață inițial la o școală din Connecticut, unde este deseori batjocorită din cauza înălțimii sale. Își face studiile la universitatea Stanford, iar apoi la Yale, orientându-se spre o carieră în actorie. Se logodește în 1967 cu reporterul Aaron Latham, dar se desparte de acesta și în 1984 se căsătorește cu Jim Simpson, cu care are o fiică, Charlotte, născută în 1990.
După ce are parte numai de roluri episodice și neînsemnate, ajunge să o interpreteze pe Ellen Ripley în blockbuster-ulAlien(1979), rolul care o va face celebra. Devine faimoasa datorită personajului emblematic pe care îl joacă de-a lungul celor patru filme ale francizei de success. Este nominalizată în 1987 la premiile Oscar, BAFTA și Globurile de Aur pentru rolul dinAliens, fiind printre puținii actori atât de onorați pentru prestația dintr-un film science-fiction.
După Alien, joacă înThe Year of Living Dangerouslyprecum și în cele două filmeGhostbusters. În 1988 interpretează roluri înGorillas in the MistșiWorking Girl, care îi aduc laude din partea criticilor. Deși primește două Globuri de Aur pentru ambele roluri, pierde la Oscaruri în fața lui Jodie Foster și Geena Davis. Rolul din Gorillas in the Mist o face să se implice în acțiuni ecologiste și caritabile. Sigourney devine una din cele mai bine plătite actrițe ale anilor '90, jucând în următoarele două filme ale seriei Alien, înJeffreyși înCopycat(1995), înThe Ice Storm(1996) și înA Map of the World(1999). Pentru ultimele două, primește nominalizări la Globurile de Aur, iar pentru The Ice Storm câștigă și premiul BAFTA.
În 2003 ea figurează pe locul 20 al unui top realizat de Channel 4 al celor mai mari vedete de film din toate timpurile (este a doua femeie din top, după Audrey Hepburn). DupăHoles(2003),Snowcake(2006),Baby Mama,Be Kind Rewind(2008) obține primul ei rol într-o producție destinată exclusiv televiziunii,Prayers for Bobby, pentru care primește câte o nominalizare la premiile Emmy și la Globurile de Aur. În 2008 ea dă voce computer-ului dinWall-Eși este narator pentruThe Tale of Desperaux.
În 2009, ea interpreteaz rolul lui Dr. Grace Augustine, înAvatar-ul lui James Cameron.
Actrița a fost recompensată cu o stea pentru filmele sale, amplasată în partea de nord, aria 7000, pe Bulevardul Walk of Fame din Hollywood.
