Filha do administrador e ex-deputado Múcio Sá com Cynthia Varella, secretária-executiva. Enquanto o pai lhe mostrava rock de Beatles e Jovem Guarda a mãe lhe apresentava a MPB e músicas regionais, e o lado materno pesou mais para a moça. Aos 9 anos mudou-se de Natal (RN) para o Rio de Janeiro em virtude do segundo casamento de sua mãe, e a partir daí radicou-se na cidade no bairro do Leblon. Com 18 anos fez intercâmbio no Missouri(EUA) onde estudou canto num coral, duas horas por dia durante um ano. De volta ao Rio fazia aulas de canto, enquanto cursava jornalismo e trabalhava como balconista numa loja de grife. Em 2001 fez show de abertura para apresentação das bandas Liquidificalouca e Paula Leal e Os Infiéis, no Planetário da Gávea. Em 2002 durante as férias da universidade sua professora de canto Vera de Canto e Melo lhe recomendou que fizesse testes musicais, e Roberta acabou entrando no programa de televisão FAMA(reality-show da Rede Globo). O programa, que se pretendia uma academia de artistas, tradicionalmente moldava seus cantores num estilo americanizado, o que não agradava a jovem que foi eliminada na quarta semana. O grande legado do programa segundo a própria cantora foi a oportunidade dela conhecer Felipe Abreu(irmão da cantora Fernanda Abreu)que se tornou seu preparador vocal e lhe incentivou preparar um show, que foi realizado no Mistura Fina alguns meses depois, e logo após lhe recomendou a gravar uma demo. Este momento foi marcante para ela como a própria disse em entrevista a um site “...comecei a me acostumar com esta idéia de ser cantora e querer ser cantora até depois do show no Mistura Fina, e gravando a demo. Ai que eu comecei a sentir que estava realmente tentando construir uma carreira.” Roberta fez a demo (contendo cinco canções) chegar as mãos do autor de novelas Gilberto Braga em 2003, que gostou da voz da cantora pediu que ela gravasse “A Vizinha do Lado” de Dorival Caymmi para a trilha da novela Celebridades, que escrevia no momento. Logo um fato interessante, a potiguar tinha uma música numa novela de horário-nobre e nem sequer CD havia gravado ainda! Roberta conheceu então o músico e produtor Rodrigo Campello que começa a produzi-la, eles gravam sob encomenda de uma empresa um álbum promocional intitulado ”Sambas e Bossas”, nesse trabalho percebe-se uma cantora mais amadurecida do que a Roberta anterior. Entre as gravações alguns clássicos como A Flor E O Espinho, Essa Moça Tá Diferente e Chega de Saudade. Em 2005 enfim Roberta Sá lança seu primeiro álbum chamado Braseiro(ele possuía três músicas da demo), que contou com a produção de Paulo Malagutti além de novamente Rodrigo Campello. A crítica debruçou inúmeros elogios sobre Braseiro, considerando Roberta uma das novas vozes que vieram para marcar a MPB. Uma das unanimidades é que a jovem cantora conseguiu estampar no trabalho um dos maiores bens de um artista: identidade. No álbum a voz delicada e cristalina de Roberta dá o tom para dez canções, que vão de compositores consagrados como Janet de Almeida(Sambo Mesmo – imortalizada por João Gilberto), Chico Buarque(Pelas Tabelas) e Paulinho da Viola(Valsa da Solidão), a novos talentos como Marcelo Camelo(Casa Pré- Fabricada), Teresa Cristina(Lavoura), Lula Queiroga(Ah! Se Eu Vou), Rodrigo Maranhão(Olho de Boi) e Pedro Luís (Braseiro). O trabalho conta ainda com a participações de Ney Matogrosso(que a cantora conheceu em suas aulas de Pilates) em Lavoura e do MPB4 na música Cicatrizes do próprio grupo. Em agosto de 2007 é lançado seu segundo álbum, intitulado Que Belo Estranho Dia Para se Ter Alegria.