Nata a Giugliano, studia pittura all'Accademia di Belle Arti di Napoli, avvicinandosi alla fotografia alla fine degli anni Sessanta e rivolgendo la propria attenzione principalmente alle rappresentazioni religiose e alle feste popolari dell'Italia centro-meridionale. E' stato definito uno "sguardo da sud" il suo, che coglie ritratti, paesaggi, occasioni rituali e aspetti della vita quotidiana attraverso la contestualità che la ricerca etnografica impone: la partecipazione a gruppi di studio sul campo, come nelle esperienze condotte in sinergia con Roberto De Simone documentando i carnevali campani, rivelano l'impegno nell'indagine sociale, l'attenzione rivolta alla cultura d'ambiente e agli aspetti antropologici delle pratiche devozionali e festive. Tra il 1972 e il 1976 collabora con il Museo Nazionale delle Arti e Tradizioni Popolari di Roma e, negli stessi anni, un corso di fotografia collegato alla cattedra di antropologia culturale dell'UNiveristà di Salerno, tenuto da Annabella Rossi con la quale intensifica le ricerche sul campo in diverse aree del meridione, dalla Campania al Lazio. Oltre al ruolo di grande rilievo avuto nel Carnevale si chiamava Vincenzo, di questa fase più rivolta a tematiche antropologiche della sua attività di fotografa e ricercatrice sono testimonianza Immagini della Madonna dell'Arco, del 1973, e Gli eretici dell'Assunta, del 1974. 
Negli anni 1976 e 1977 pubblica Al ristorante il 29 settembre 1974 e Giornale Spray nella collana di fotografia "I Quaderni dello sguardo", da lei ideata. Accanto alla ricerca personale e all'attività esplorativa collabora con Vogue Italia e altre testate nazionali e straniere. Con la sequenza fotografica Il parto rappresenta l'Italia in "Venezia '79 la fotografia", nella sezione "Fotografia Europea Contemporanea" curata da Daniela Palazzoli, Sue Davis e Jean-Claude Lemagny. Prosegue poi le sue sperimentazioni sul linguaggio fotografico con i lavori Della serie delle centotrenta figure di spalle (1981) e 1929 Ritratto di mio padre e mia madre (1982). 
Nel 1989 la Galleria d'Arte Moderna Giorgio Morandi di Bologna propone una sua retrospettiva e la monografia Marialba Russo-Fotografie 1980-1987, accompagnata da una lettera di Alberto Moravia. "La fotografia", scrive Moravia, "è forse il mezzo più adatto per sorprendere quelle fulminee manifestazioni del mistero che James Joyce appropriatamente chiamava epifanie […]. Tu naturalmente miri a sorprendere queste manifestazioni ovvero epifanie nel loro apparire primo e unico […]. Cara Marialba, tu sai cosa voglio dire con queste mie poche parole perché sto dicendo appunto il tuo segreto". 
Negli anni Novanta muove la sua ricerca in una riflessione più intima e analitica, dove il paesaggio è metafora di un tempo interiore; è del 1993 Roma, Fasti Moderni-il disordine del tempo, del 1997 Epifanie, del 1998 Famosa, del 1999 Ritratto di me. Seguono due esposizioni: Incantesimo, proposta dal Museo della Fotografia di Salonicco nel 2001, e Passi, al Jin Tai Art Museum di Pechino nel 2003, si tratta di brevi sequenze tratte dall'Incanto, lavoro a cui l'autrice si è dedicata per dieci anni, dal 1990 al 2000. Ancora, commentando il proprio contributo alla ricerca atlante italiano007che affronta il tema della tutela della realtà diversificata del paesaggio contemporaneo come patrimonio collettivo, Marialba Russo dirà di trarre "ispirazione da molte cose - dalla realtà, dal vissuto, dai sentimenti, dai contrasti - ma principalmente dall'esserci: essere lì in quel preciso momento", ed è questa intensità che la documentazione acquista nel coinvolgimento con i contesti attraversati che il fondo intende testimoniare.