Geboren in Würzburg, studierte Waltraud Meier zunächst Anglistik und Romanistik, bevor sie sich ausschließlich ihrer Gesangskarriere widmete. 1976 debütierte sie an der Oper ihrer Geburtsstadt in der Partie der Lola in Pietro Mascagnis Cavalleria rusticana. Mit ihrem triumphalen Erfolg als Kundry in Wagners Parsifal bei den Bayreuther Festspielen 1983 begann ihre Weltkarriere. Die als eine der international bedeutendsten Wagner-Interpretinnen unserer Zeit gefeierte Sängerin ist regelmäßig zu Gast an den großen Bühnen in London, New York, Chicago, Mailand, Paris, Wien, Berlin und München. Aber auch im italienischen und französischen Fach ist sie weltweit gefragt.

Die Mezzosopranistin arbeitete bereits mit bedeutenden Regisseuren wie Jean-Pierre Ponnelle, Luc Bondy, Harry Kupfer, Götz Friedrich, Klaus Michael Grüber, Heiner Müller, Jürgen Flimm und Patrice Chéreau sowie mit großen Dirigenten wie Daniel Barenboim, Riccardo Muti, Claudio Abbado, James Levine, Zubin Mehta, Giuseppe Sinopoli, Christian Thielemann, Valery Gergiev, Sir Simon Rattle, Riccardo Chailly und Antonio Pappano zusammen.

Als Sängerin sucht sie immer wieder die Herausforderung. So war sie etwa in der Spielzeit 2003/04 ausschließlich als Liedinterpretin und Konzertsängerin zu hören. Seither nehmen die Ausdrucksmöglichkeiten des Liedes und des Konzertes in ihrer Arbeit einen großen Rahmen ein. In den darauffolgenden Jahren hat Waltraud Meier ihr Repertoire nicht nur sängerisch und gestalterisch vertieft, sondern auch durch neue Rollen erweitert. So stand sie im Sommer 2010 als Klytämnestra auf der Salzburger Festspielbühne. Die Zusammenarbeit mit Patrice Chéreau führte sie mit einer szenischen Improvisation über Wagners Wesendonck-Lieder am Musée du Louvre fort. Als Klytämnestra stand sie 2013 in Elektra in der Neuproduktion von Patrice Chéreau  beim Festival d’Aix-en-Provence auf der Bühne. 2014 war sie an der Dresdener Semperoper und an der Mailänder Scala als Klytämnestra, an der Deutschen Oper Berlin als Santuzza, an der Wiener Staatsoper als Kundry und an der Staatsoper im Schiller Theater Berlin als Isolde zu erleben.

2015 und 2016 gastierte sie u. a. wieder in Moskau, Japan, Paris, London, Mailand, Madrid, Wien und für Elektra-Vorstellungen in Zürich, München, Dresden, Berlin, Helsinki und New York. 2018 kehrte sie als Ortrud in der Neuinszenierung des Lohengrin von Yuval Sharon noch einmal zu den Bayreuther Festspielen zurück. In der Spielzeit 2018/19 war sie in Wien, Mailand und Berlin wieder als Klytämnestra zur erleben, verkörperte in Wien in der Götterdämmerung die Waltraute und gab mehrere Konzerte im In- und Ausland.

2019/20 übernahm sie an der Staatsoper Berlin die 2. Norn, an der Wiener Staatsoper sang sie Herodias und Klytämnestra.

2020/21 singt Waltraud Meier die Nozze-Marcellina an der Staatsoper Berlin sowie dort auch die Herodias.

Eine umfangreiche Diskografie und Videografie sowie viele auf DVD festgehaltene Produktionen zeugen von der Vielseitigkeit der Sängerin in ihrer Darstellungskraft und Gesangskunst. Die mit zahlreichen Preisen geehrte Künstlerin ist Kammersängerin der Bayerischen Staatsoper und der Wiener Staatsoper und seit Juni 2017 Ehrenmitglied der Wiener Staatsoper.