Nascuda a Mollet del Vallès el 3 de desembre de 1979. Va créixer al barri d’El Calderí i va estudiar a l’escola Montseny i a l’institut Vicenç Plantada.

És llicenciada en Ciències Polítiques i de l’Administració per la UB, cursant el darrer curs a la Universitat Autònoma de Madrid amb una beca Sèneca atorgada pel Ministeri de Cultura.

També és llicenciada en Dret per la UAB i diplomada en Gestió i Administració Pública per la UB. Ha realitzat el postgrau en Comunicació i Estratègia política per la UAB del qual ha estat també professora i tutora. Ha fet el màster en Gestió i Administració Local integrat pel postgrau de Dret Local i un postgrau en Dret Urbanístic.

És funcionària de l’Ajuntament de Granollers. A les eleccions municipals de l’any 2007 és elegida regidora de l’Ajuntament de Mollet del Vallès assumint la responsabilitat de Gestió i Disciplina Urbanística i Habitatge.

Desprès de les eleccions de 2011 va passar a assumir la responsabilitat de regidora de Gestió i Disciplina Urbanística, Habitatge i Indústria, obra pública i planejament urbanístic i a les eleccions del 2015 va ser anomenada regidora coordinadora de l’Àrea de Desenvolupament Econòmic i Urbà, Sostenibilitat i Habitatge i va ser anomenada Consellera Comarcal del Vallès Oriental.

Arran de les darreres eleccions municipals del 26 de maig de 2019, va ser reelegida regidora assumint la coordinació de l’Àrea de Governança, Economia i Serveis Territorials i coordinant el programa estratègic i transversal de Ciutat Verda fins que en el ple extraordinari celebrat el 10 de juny de 2022 va ser escollida alcaldessa de Mollet del Vallès.

És Diputada al Parlament de Catalunya des del 19 d’octubre de 2021.

Mireia Dionisio és primera secretària del PSC de Mollet del Vallès i forma part de l’executiva del PSC del Vallès Oriental.