Элисо Вирсаладзе родилась в Тбилиси. Искусству фортепианной игры училась у своей бабушки Анастасии Вирсаладзе – известной пианистки и педагога, старейшины грузинской пианистической школы, ученицы Анны Есиповой (наставницы Сергея Прокофьева). Обучалась в ее классе в ССМШ имени З. Палиашвили, под ее же руководством окончила Тбилисскую консерваторию (1966). В 1966 –1968 училась в аспирантуре Московской государственной консерватории (класс профессора Якова Зака). Первый сольный концерт дала, будучи ученицей 10 класса.
С 1959 года – солистка Тбилисской филармонии, с 1977-го – Московской филармонии. С 1967 года преподает в Московской консерватории, с 1971 года ведет собственный класс, с 1977-го – доцент, с 1993-го – профессор. Профессор Высшей школы музыки и театра в Мюнхене (1995– 2011). С 2010 года – профессор Музыкальной школы Фьезоле (Scuola di Musica di Fiesole) в Италии. Дает мастер-классы во многих странах мира. Среди ее учеников – лауреаты международных конкурсов Борис Березовский, Екатерина Воскресенская, Яков Кацнельсон, Алексей Володин, Дмитрий Каприн, Марина Коломийцева, Александр Осминин, Станислав Хегай, Мамикон Нахапетов, Татьяна Черничка, Динара Клинтон, Сергей Воронов, Екатерина Рихтер и многие другие.
Выступает c крупнейшими оркестрами мира в странах Европы, США, Японии; сотрудничала с такими дирижерами, как Кирилл Кондрашин, Геннадий Рождественский, Евгений Светланов, Юрий Темирканов, Риккардо Мути, Курт Зандерлинг, Дмитрий Китаенко, Вольфганг Заваллиш, Курт Мазур, Рудольф Баршай, Лев Маркиз, Саулюс Сондецкис, Александр Рудин и др. Выступала в ансамблях с Наталией Гутман, Бэллой Давидович, Татьяной Николаевой, Святославом Рихтером, Олегом Каганом, Эдуардом Бруннером, Виктором Третьяковым, Валерием Поповым, Николаем Луганским, Квартетом имени Бородина.
Элисо Вирсаладзе – член жюри многочисленных международных конкурсов, среди них конкурсы имени П. И. Чайковского, Королевы Елизаветы (Брюссель), Ф. Бузони (Больцано), Г. Анды (Цюрих), Вианы да Мотта (Лиссабон), А. Рубинштейна (Тель-Авив), Р. Шумана (Цвиккау), С. Рихтера (Москва) и др. Принимала участие в международных фестивалях «Музыкальные празднества в Турени», «Декабрьские вечера Святослава Рихтера», «Посвящение Олегу Кагану» и многих других. Основала международный фестиваль камерной музыки в Телави (ежегодно проводился в 1984–1988 гг., возобновлен в 2010-м). С 2015-го под ее художественным руководством раз в два года проходит фестиваль «Элисо Вирсаладзе представляет» в Кургане.
В репертуаре Элисо Вирсаладзе – сочинения западноевропейских композиторов XVIII–XIX вв. (И. С. Бах, Моцарт, Гайдн, Бетховен, Шуберт, Шуман, Лист, Шопен, Брамс), произведения Чайковского, Скрябина, Рахманинова, Равеля, Прокофьева, Шостаковича, Шнитке, Мансуряна. В дискографии пианистки – записи сочинений И. С. Баха, Шумана, Шуберта, Шопена, Листа, Грига, Прокофьева, Шостаковича, Тактакишвили, ряд фортепианных концертов Моцарта, а также виолончельные сонаты Бетховена, Мендельсона, Брамса, Бриттена, записанные в ансамбле с Наталией Гутман.
Лауреат VII Всемирного фестиваля молодежи и студентов в Вене (1959, II премия, серебряная медаль), Всесоюзного конкурса музыкантов-исполнителей в Москве (1961, III премия), II Международного конкурса имени П. И. Чайковского в Москве (1962, III премия, бронзовая медаль), IV Международного конкурса имени Р. Шумана в Цвиккау (1966, I премия, золотая медаль). Народная артистка Грузинской ССР (1971). Народная артистка СССР (1989). Лауреат Государственной премии Грузинской ССР имени Шота Руставели (1983), Государственной премии РФ (2000). Кавалер ордена «За заслуги перед Отечеством» IV степени (2007).