Originaire de Strasbourg, après des études musicales approfondies, Mireille Delunsch débute rapidement, tout d’abord à l’Opéra du Rhin, et démarre une carrière sur les grandes scènes Nationales et Internationales.
Son répertoire, de Monteverdi à Varèse, en passant par les Baroques et particulièrement Gluck et Rameau, puis Mozart dont elle incarne les grandes héroïnes (Contessa, Fiordiligi, Vitellia, Elvira, Elettra) lui ouvre les portes des grandes Maisons (Paris, Bordeaux, Grand Théâtre de Tours, Lyon, Scala de Milan, Bruxelles, Copenhague, Festival de Salzburg, Festival d’Aix). Elle interprète des rôles aussi divers que Violetta (La Traviata), Poppea, The Governess (The Turn of the Screw), Elsa (Lohengrin), Katia Kabanova, Jenufa, Louise, Valentine (Les Huguenots), Blanche de la Force, Madame Lidoine, Salomé…
Elle a travaillé avec de grands chefs internationaux, entre autres Marc Minkowski, Jean-Yves Ossonce, Simon Rattle, Daniel Harding… et avec des metteurs en scène tels que Klaus Michael Grüber, Luc Bondy, Peter Mussbach, Peter Brook, Michael Haneke...
Plus récemment, elle a interprété le rôle d’Iphigénie (Iphigénie en Tauride) au Grand Théâtre de Genève, de Rosine (La Mère Coupable) au Theater an der Wien et the Governess (Turn of the Screw) à l’Opéra de Bordeaux, Didon (Didon et Enée) à l’Opéra de Vichy, Madame Larina (Eugène Oneguine) au Théâtre des Champs Elysées, La Femme du Maire (Jenufa) au Théâtre du Capitole de Toulouse.
Mireille Delunsch, tout en continuant sa carrière d’artiste lyrique, se tourne également vers la mise en scène (Dialogues des Carmélites à Bordeaux et Nantes, accueillie avec beaucoup d’éloge par la critique).
Parmi ses projets, Mistress Bentson (Lakmé) à l'Opéra-Comique, Marcellina (Nozze di Figaro) à l’Opéra de Marseille.