母親 は日本人 、父親 はイタリア 人。両親が知り合ったきっかけは、父が勤めていた横浜のイタリアンレストランに母が客として来たことだという。5歳までイタリアのナポリ に住んでおり、イタリア語 を話せていたそうだが、日本へ来てからは忘れてしまい、現在は一言も話せないという。
名前の「ROSA」は『薔薇 』という意味。よく「ローザ」と間違えられるが、濁らず「ローサ」と発音する。これはイタリア語では通常薔薇を「ローザ」と発音するが、南イタリア（父親の出生地のナポリ地方をも含む）では濁らずに「ローサ」と発音するためである。父方の祖母の名前を譲り受けたとされる。
高校一年の時に従姉 から紹介され、ファッションモデル としてデビュー（高校までは鹿児島市に住み、卒業と同時に上京）。2004年 、リクルート の『ゼクシィ 』のCMで一躍話題になった。
2006年 、所属事務所をソニー・ミュージックアーティスツ から研音 へ移籍。同年は6本の映画に出演し、ドラマでも2クール連続出演をする。『いちばんきれいな水 』では映画初主演を果たす（クランクインの時点では『いちばんきれいな水』が初主演であるが、公開作品としては『シムソンズ』が初主演となる）。
2007年 、7月スタートのドラマ『女帝 』（朝日放送・テレビ朝日）にて連続ドラマ初主演。また、2008年 4月からはドラマ『CHANGE 』（フジテレビ）、同年10月から『オー!マイ・ガール!! 』（日本テレビ）にも出演。2007年7月公開の映画『劇場版ポケットモンスター ディアルガVSパルキアVSダークライ 』では、声優 として初の出演をした。