מיכל ויינברג נולדה בפתח תקווה, המבוגרת מבין שלושה ילדים, בת לאם ילידת הולנד ולאב יליד ישראל. בהיותה בת ארבע נסעה עם משפחתה להולנד, שם התגוררו עד שהייתה בת שמונה, אז שבו לישראל והתיישבו בשדה בוקר. ויינברג באה מבית בו שמעו הרבה מוזיקה, היא למדה לנגן על צ'לו, חלילית וקלרינט, רקדה בלט ובילדותה שרה במקהלה הקיבוצית של התק"ם. בתיכון למדה בבית ספר לאמנויות במצפה רמון, שם רכשה את כליה האמנותיים. בצה"ל שירתה בקריה בתל אביב, באותה עת למדה אצל הבמאית והכוריאוגרפיתנאוה צוקרמן, שהשפיעה עליה מאוד.
בילדותה צפתה בהצגה "שירה" על-פי עגנון בבימויו של יורם פאלק, בכיכובה של סנדרה שדה, ההצגה הותירה עליה חותם עמוק.
בתום לימודיה בבית צבי נשארה לשחק במשך שנה בתיאטרון הספרייה, שם שיחקה במופע "שירי ז'אק ברל" בעיבוד מוזיקלי של שוש רייזמן ובבימויו של רפי ניב, "הבעל האידיאלי" מאת אוסקר ויילד, בבימויו של מיטקו בוזקוב, "נפש יהודי" מאת יהושע סובול, בבימויו של ארתור קוגן (בתפקיד אדלאיד), "שדים ורוחות" ו"בעל אידיאלי" (בתפקיד ליידי שיבלי) בבימוים של מיטקו בוזקוב, "הבורגנים" מאת גורקי, "המיזנתרופ" (בתפקיד ארסינואה), "מחלת נעורים" (בתפקיד דזירה) בבימויה של אתי רזניק וכו'.
ב-1999 השתתפה במופע של שירי משוררים בלחניו ועיבודיו של דורי פרנס בבית ציוני אמריקה בשם "מנגינות מוזרות", את העבודה הקולית עשתה דורית עצמון, בהשתתפות אמיר קריאף, זיו מאיר, שי חדד, לירית מאש, מיכל צפיר ולימור עובד.
ב-1998 הצטרפה ויינברג לתיאטרון גשר במסגרת פרויקט "גשר 2", להקת הצעירים של גשר, אותו הכשירו לנה קריינדלין ומרינה בלטוב, עם ההצגה "דון ז'ואן" (בבימויו של יבגני אריה). במקביל שיחקה ושרה בלהקה הבוגרת בהצגה "אוכלים", בבימויו של יבגני אריה. בשנים 2000–2001 שיחקה בהצגה "השטן במוסקבה" על-פי הרומן "האמן ומרגריטה" מאת מיכאיל בולגקוב, בבימויו של יבגני אריה. בהצגה גילמה את דמותה של גאלה, אחת מעוזרותיו של השטן, אותו שיחק חיים טופול. עבור תפקידה בהצגה זכתה בפרס התיאטרון הישראלי לשחקנית המבטיחה בשנת 2001. ויינברג שיחקה בהצגה "העבד" ונסעה עמה לסיבובי הופעות בחו"ל: פסטיבל לינקולן בניו יורק, מוסקבה, טאלין, ריגה. הופיעה עם ההצגה "שושה" בפסטיבל לינקולן בניו יורק.
ב-2010 כיכבה ויינברג במחזה "הרי את לעצמך", לצידן של נטשה מנור וסבטלנה דמידוב. זהו מונולוג של שש נשים שהתגרשו ומספרות על חייהן, המחזה מבוסס על סיפורים אמיתיים שתועדו בספרה של שולמית ולפיש, אבל הטקסטים נערכו ובוימו על ידי יורם פאלק.
ב-2010 השתתפה במופע "שירה יכולה לדבר" במסגרת פסטיבל "צלילים במדבר", לצידם של יניב ויינברג ומאשה אדלסון-בויאלסקי, בו הם שרו חומר של יניב ויינברג וקורט וייל.
ב-2010 עזבה ויינברג את תיאטרון גשר וכיום (2012) היא משחקת בתיאטרון באר שבע. בעבר הופיעה גם בתיאטרון המדיטק ובמחזות פרינג' רבים בתיאטראות תמונע ונוצר.
ב-2011 עשתה ויינברג פרויקט קומי ל-yes באינטרנט בשם "ליברמן הקטן", בו שיחקה עובדת סופר פארם רוסיה בשם סבטלנה, בסדרת בת שישה פרקים, המספרת על אבישי ליברמן, אחיינו של אביגדור ליברמן שמנסה לפלס את דרכו בפוליטיקה.
ב-2011 כיכבה מיכל ויינברג בהצגת היחיד "מיין ג'רוזלם" בתיאטרון תמונע, מאת ובבימויו של אייל וייזר. במרכז היצירה דמות של צלמת בדויה בשם סאבינה זאובר. במופע זאובר מספרת באנגלית במבטא גרמני את תולדות חייה מימי ילדותה ועד לבגרותה. היא מספרת על בית אביה, המעבר מברלין המזרחית למערבית לאחר נפילת חומת ברלין ב-1989 אותם תיעדה בצילומיה, ימי בחרותה והגברים עמם תינתה אהבים, לימודיה באוניברסיטה, עד להווה, כשזאובר התאהבה בסטודנט ישראלי, והגיעה בעקבותיו לישראל ולירושלים, אליה נקשרה. התפאורה אותה עיצב ינון פרס היא כעין גלריה בה ישנם תצלומים של משפחת הצלמת, של הגברים בחייה ושל ויינברג עצמה, אותה צילם רמי מימון, בעת ההצגה מוקרנים סרטוני וידאו אותם צילמה כביכול בעת נפילת חומת ברלין. היא הופיעה עם המופע בפסטיבל Culture Scapes בבזל.
ויינברג השתתפה בפרויקט של אבי בנימין בשם "פסקול לסרט חי שאינו קיים", פרויקט מולטימדיה מוזיקלי, בכיכובו של בנימין, כשויינברג משחקת בסרט המוקרן בו. בפרויקט לוקחות חלק גם יבגניה דודינה ונטע שפיגלמן.
מככבת בעבודת הוידאו ארט "מריה גרוס" של האמנית שחף דקל ירון בהשראת הספר "חיים שלמים" מאת אהרן אפלפלד.
מיכל ויינברג חיה עם בן-זוגה, המעצב התעשייתי ינון פרס. ב-2017 נולדה בתם הראשונה[דרוש מקור]. אחותה, מאיה ויינברג, היא כוריאוגרפית ורקדנית; אחיה, יניב ויינברג, הוא מוזיקאי.
"מריה גרוס" בהשראת הספר "חיים שלמים" מאת אהרן אפלפלד
תסריט, בימוי, צילום ועריכה: שחף דקל ירון; מוזיקה: קרני פוסטל ותום דרום
פסטיבל לופ ברצלונה (ספרד 2011), תערוכת וידאו ארט ישראלי AFTERWARDS במוזיאון טוטאל (קוריאה 2012), פסטיבל אפוס במוזיאון תל אביב (2012), פסטיבל וידאו ארט AIVA (שוודיה 2012), יריד לאמנות בלגרד (אוקטובר 2012) ובשתי תערוכות יחיד שונות בגרמניה (ביוזמת ובתמיכת ארגון SCHIR, ינואר 2013).
