Rosenberg machte 1986 ihren Abschluss in den Fächern Schauspiel und Tanz am Bennington College.[4][1] Dort richtete sie Anfang der 2000er das Melissa Rosenberg Performing Arts Stipendium zur Förderung Studierender der Hochschule ein.[4] Nach ihrem ersten Studium folgte die Einschreibung in ein Masterprogramm für Film- und Fernsehproduktion an der University of Southern California.[1][5] Sie schloss das Programm mit einem Master of Fine Arts (M.F.A.) ab.[5]
Als Mitglied der Writers Guild of America war sie aktiv im Vorstand der Gewerkschaft tätig und war eine Streikführerin während des Streiks 2007–2008.[6] Sie unterstützt speziell Drehbuchautorinnen durch das WGA Diversity Committee und ist Gründungsmitglied der League of Hollywood Women Writers.[3]
Rosenberg verfasste ihr erstes Drehbuch bereits 1991. Das Projekt mit dem Titel Working the Circuit wurde nie produziert.[1] Ihre erste Tätigkeit als Drehbuchautorin war 1993 im Bereich Fernsehen für zwei Episoden der Serie Class of ’96.[1] Danach folgten weitere Episoden für u. a. Dr. Quinn – Ärztin aus Leidenschaft, The Outer Limits, Party of Five (auch als Produzentin) und Ally McBeal[7] bevor ihr als Produzentin und Autorin der Serie O.C., California der Durchbruch gelang.[1]
Rosenberg ist Gründerin der Produktionsfirma Tall Girls Productions.[8]