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。