Hija mayor del “clan Vitale”, Liliana comenzó a incursionar en el canto acompañada por su hermano Lito en piano. En 1974, junto a Lito Vitale y a Alberto Muñoz, presentó en el teatro Santa María la “cantata profana” Saturno, que dio pie a la formación de MIA (Músicos Independientes Asociados), aquel encuentro de músicos que entre 1975 y 1980 representó la primera propuesta realmente independiente dentro de la música argentina en tiempos de dictadura militar. En la década del 80 comenzó su carrera discográfica con Danzas de Adelina (1981) y Camasunqui (1984), dos álbumes grabados a dúo con Verónica Condomí. Su primer álbum como solista fue Mama, deja que entren por la ventana los siete mares (1985), con canciones de Alberto Muñoz, al que le siguió Canta Liliana Vitale (1987). En 1989 se alejó de la actividad profesional y se radicó en la provincia de Córdoba. En 1995 grabó Mujer y argentina, un álbum con clásicos del repertorio ciudadano, acompañada por Lito Vitale en piano. En 1996 editó El beneficio de la duda, con el que mostró su faceta de autora y compositora. Le siguieron discos como La vida en los pliegues (2002), sobre textos del poeta belga Henri Michaux, ganador del Premio Gardel a “Mejor álbum canción contemporánea”; Siete cielos (2003), una obra coral en siete movimientos interpretada por siete voces grabadas por ella misma, encargada por el maestro de reiki Claudio Márquez para acompañar su práctica y la de sus discípulos, y Al amparo del cielo (2005).