Als baby verscheen ze in Kmart reclames voordat ze begon met acteren.
Haar carrière begon met haar debuutrol als Hillary Winston in de kortstondige CBS sitcom The Royal Family op 4-jarige leeftijd (1991-1992). Ze verscheen als tiener in kleine rollen in televisieprogramma's uit de jaren 2000. Later werd ze bekend door haar rol als Santana Lopez in de Fox televisieserie Glee (2009-2015).
Rivera tekende in 2011 als soloartiest bij Columbia Records en bracht in 2013 een single uit, "Sorry", met rapper Big Sean.
Rivera maakte haar speelfilmdebuut als Vera in de horrorfilm At the Devil's Door (2014), en kwam in 2015 terug als Blanca in het derde seizoen van de Lifetime-televisieserie Devious Maids.
In 2016 publiceerde ze een memoires bij TarcherPerigee, Sorry Not Sorry: Dreams, Mistakes, and Growing Up.
In 2018 werd aangekondigd dat ze de rol van schooladministrateur Collette Jones op zich zou nemen in de YouTube Red-serie Step Up: High Water.