1980年代から情報社会と身体をテーマとした大規模なインスタレーション作品を発表。90年代には知覚によるインターフェースを中心としたインタラクティブアート作品を連続的に発表。視線入力による作品『Molecular Informatics: Morphogenic Substance via Eye Tracking』(キヤノンアートラボ/96年)、聴覚と身体内音による作品「存在、皮膜、分断された身体」(NTTインターコミュニケーション・センター [ICC]常設作品/97年〜)、重力を第6の知覚と捉えた作品『gravicells[グラヴィセルズ]―重力と抵抗』(山口情報芸術センター/2005年)、情報化社会における身体性と欲望を表現した『Desire of Codes|欲望のコード』(山口情報芸術センター/2010年)などがある。主に欧米のギャラリーやミロ美術館(スペイン)、ナント美術館(フランス)などの現代美術館、またトランス・メディアーレ(ベルリン)やDEAF(ロッテルダム)アルス・エレクトロニカ(リンツ)をはじめとする世界各国のメディアアート・フェスティバルで発表。スペインの出版社Diputacion Provincial De Malagaから『三上晴子作品集』出版。2013年には文化庁メディア芸術祭優秀賞。現在、多摩美術大学教授。