In Portugiesisch-Timor geboren, wo ihr Vater als Fußballtrainer arbeitete, wuchs Sandra Pires bei ihren Großeltern in Portugal auf. Mit 13 Jahren zog sie zu ihren Eltern und drei Geschwistern nach Australien, wohin diese vor dem Bürgerkrieg in Osttimor geflohen waren. Während eines Urlaubes in Europa kam es in Wien zu einem spontanen Auftritt während einer Jam-Sessio, woraufhin der Besitzer des Clubs sie für weitere Auftritte engagierte.

Sie blieb in Wien, heiratete und gründete eine Familie. Ihre Tochter kam 2002 zur Welt. Ihr ist das während der Schwangerschaft aufgenommene[1] Album Songs for Lea gewidmet.

Im Alter von 15 Jahren gewann Sandra Pires den wichtigsten australischen Gesangswettbewerb und sang daraufhin, als 16-Jährige, in der Band von Eroll Budell. Seit 1992 absolvierte sie zahlreiche Auftritte in Begleitung von Erwin Kiennast am Klavier. In der Folge wurde ihr ein Plattenvertrag bei BMG angeboten und 1998 erschien ihr erstes Album Sandra Pires.

Im Jahr 2000 wurde ihr der Amadeus Austrian Music Award in der Sparte „Künstlerin Pop/Rock national“ verliehen. 2005 stand Pires als Maria Trapp im Musical The Sound of Music an der Volksoper Wien auf der Bühne.

Am 21. November 2006 wurde das Album Destino mit Live-Aufnahmen von Liedern in portugiesischer Sprache veröffentlicht.

Ende September 2007 reiste Pires zum ersten Mal seit ihrer Kindheit wieder nach Osttimor. Gemeinsam mit dem österreichischen Musiker Franz Alexander Langer gab sie vor 6.800 Besuchern drei Konzerte, die auch im Fernsehen übertragen wurden. Dabei sang sie Stücke aus ihrem Destino-Programm, die von Langer für diesen Anlass für Klavierbegleitung adaptiert wurden, auf Portugiesisch und Tetum sowie Lieder aus Sound of Music auf Englisch und Deutsch.

In Wien stand Sandra Pires im Museumsquartier als Maria im Musical Jesus Christ Superstar auf der Bühne. Im Anschluss gab sie zwei Saisonen lang an der Seite von Ferruccio Furlanetto die Nellie Forbush im Musical South Pacific an der Volksoper in Wien. Von 2014 bis 2016 übernahm sie am Ronacher in Wien die Rolle der Vogelfrau im Musical Mary Poppins.

Ende 2017 präsentierte Pires gemeinsam mit Conchita, Maya Hakvoort und Nazide Aylin das ausverkaufte Programm The Music of James Bond“ im Konzerthaus in Wien.

2018 wurde Sandra Pires vom Organisationskomitee der UCI Road World Championships in Innsbruck beauftragt, den offiziellen Song für die Rad-Weltmeisterschaften zu komponieren und zu singen. Der Titel Top of the World wurde im Juli 2018 veröffentlicht.