Orianna Santunione urodziła się 1 września 1934 roku w Sassuolo w regionie Emilia – Romania, w prowincji Modena we Włoszech. Była uczennicą Carmen Melis, słynnej włoskiej śpiewaczki, której kariera rozkwitła w pierwszych dekadach XX wieku i która specjalizowała się głównie w weryzmie. Melis po zakończeniu kariery wokalnej zajęła się nauczaniem tajników śpiewu, do jej uczennic należały także, oprócz Santunione, tak wspaniałe artystki jak Renata Tebaldi, Rita Orlandi – Malaspina, czy Adriana Maliponte.
Orianna Santunione zadebiutowała jako tytułowa Fedora w operze Umberto Giordana w 1959 w Trieście. W trakcie swojej kariery kreowała głównie repertuar włoski: Desdemonę w „Otellu”, Leonory w „Trubadurze” i „Mocy przeznaczenia”, Amelię w „Simonie Boccanegrze”, Elwirę w „Ernanim”, Elżbietę w „Don Carlosie”, Amelię w „Balu maskowym”, Abigaille w „Nabucco” Giuseppe Verdiego, tytułową Toskę, Madame Butterfly i Minnie w „Dziewczynie ze Złotego Zachodu” Giacomo Pucciniego, Santuzzę w „Rycerskości wieśniaczej” Pietro Mascagniego oraz Giocondę Amilcare Ponchiellego. Śpiewała także Elzę w „Lohengrinie” Ryszarda Wagnera. Wystąpiła jako Madame Sans-Gêne w dziele Umberto Giordana (1967, La Scala) oraz jako Agaue w „Bachantkach” Giorgio Federico Ghediniego (1972, także La Scala). W 1975 roku w Treviso zaśpiewała Medeę w dziele Luigiego Cherubiniego.
Występowała w 60. i 70. latach XX wieku, głównie na scenach europejskich. Oprócz Włoch, śpiewała m.in. w operach w Londynie, Paryżu, Marsylii, Amsterdamie, Hamburgu, Sydney. Szczególne uznanie zdobyła interpretacją Aidy. Śpiewała do wczesnych lat 80., kiedy to postanowiła wycofać się ze sceny.
Nie dokonała wielu nagrań studyjnych, ale jej sztuka przetrwała przede wszystkim dzięki licznym transmisjom radiowym i telewizyjnym (m. in. rejestracja „Aidy” z Tokio z 1971 roku, u boku Fiorenzy Cossotto i Carlo Bergonziego). Ogromną wagę przywiązywała do interpretacji, wyrażała się w śpiewie niezwykle emocjonalnie, stosując uczuciową i indywidualną interpretację, z użyciem różnych rejestrów głosu, również rejestru piersiowego.
W 1976 roku w Lido di Camaiore w Viareggio wystąpiła w legendarnym koncercie „Ommagio a Puccini”, do wykonania arii operowych tego kompozytora zaproszono wielkie gwiazdy opery, m. in. Magdę Olivero („Manon Lescaut”), Grace Bumbry („Turandot”), Katię Ricciarelli („Jaskółka”), Leylę Gencer (”Siostra Angelica”), Marię Chiarę („Madame Butterfly), Ileanę Cotrubas („Cyganeria”). Santunione wykonała arię Toski.
„Omaggio a Puccini”, Viareggio 1976. Orianna Santunione śpiewa „Vissi d’arte”
Orianna Santunione zmarła w Mediolanie 16 grudnia 2023 roku w wieku 93 lat. Odeszła w Casa Verdi w Mediolanie, domu spokojnej starości przeznaczonym dla artystów operowych, miejscu, które otwarte zostało w 1902 roku.