Em 1976 iniciou na magistratura como juíza do trabalho. Entre 2001 e 2013 tornou-se presidente do TRT da 4ª região. Em 2005, foi indicada para ser ministra do Tribunal Superior do Trabalho. Em 2011 foi indicada para o Supremo Tribunal Federal para ocupar a vaga da ministra Ellen Gracie Northfleet.
De acordo com o site oficial do STF, a ministra Rosa Weber já recebeu diversas homenagens e honrarias, entre elas: Medalha e Diploma alusivo aos 61 anos da instalação da Justiça do Trabalho; Ordem São José Operário do Mérito Judiciário do Trabalho; Conselho da Ordem do Mérito Judiciário do Tribunal Superior do Trabalho, em 11.8.1998, no grau de Comendador; promovida ao grau de Grande Oficial da mesma Ordem em 13.8.2002; e promovida ao grau Grã-Cruz, ao tomar posse como Ministra do TST; Medalha Conselheiro João Alfredo Corrêa de Oliveira; Medalha da Ordem do Mérito Judiciário pelo Tribunal Regional do Trabalho da 12ª Região; Troféu Mérito SATERGS, pela Sociedade dos Advogados Trabalhistas de Empresas do Rio Grande do Sul; Comenda Ordem do Mérito de Dom Bosco, grau de Grande-Cruz, pelo Tribunal Regional do Trabalho da 10ª Região; Comenda Ordem Anhanguera do Mérito Judiciário do Trabalho, no grau Grande Cruz, pelo Tribunal Regional do Trabalho da 18ª Região; entre outras condecorações.
A terceira mulher a integrar a Suprema Corte, Rosa Weber, participou de duas obras importantes. São elas: 25 anos da Constituição da República de 1988: a constitucionalização do direito do trabalho e a democratização do direito na obra ‘A CONSTITUIÇÃO de 1988 na visão dos ministros do Supremo Tribunal Federal’, de 2013; e A jurisprudência do STF e as comissões parlamentares de inquérito, de 2015.