Doğum tarixi tam olaraq bilinməsə də, 21 mart 1522-ci ildə dünyaya gəldiyi ehtimal olunur. Atası 10-cu Osmanlı sultanı Qanuni Sultan Süleyman, anası isə Xürrəm Sultandır. Anasının nəzarətində mükəmməl saray təlim-tərbiyəsi alan Mehrimah Sultan, Qanuni Sultan Süleymanın yetkinlik yaşına çatan yeganə qızı olması səbəbilə atası tərəfindən çox sevilirdi. Səlis nitq qabiliyyəti və gözəl əl yazısı vardı. Bu səbəblə, həddi-büluğa çatar-çatmaz saraya yaxınlığı ilə tanınan Diyarbəkir bəylərbəyi Rüstəm Paşayla nikahlandı. 26 noyabr 1539-cu ildə başlayan və bir neçə həftə davam edən Şahzadə Bəyazid və Şahzadə Cahangirin sünnət mərasimi əsnasında, 4 dekabr günü cütlük Atmeydanındakı İbrahim Paşa sarayında nikahlandı.

Bundan sonrakı illərdə anası Xürrəm Sultanla birlikdə ərinin siyasi yüksəlişi uğrunda çalışan Mehrimah Sultan dövlət məsələləriylə yaxından maraqlandı.Rüstəm Paşanın 2 dekabr 1544-cü ildə sədarətə yüksəlişiylə bu ittifaq daha da gücləndi və Şahzadə Bəyazidin taxt varisi olması yolunda fəaliyyətə başladı. Bu fəaliyyətlərin nəticəsində 1553-cü ildə Qanuni Sultan Süleymanın Mahidövran Sultandan doğulan böyük oğlu Şahzadə Mustafa edam olundu. Beləcə, Şahzadə Bəyazidin ən güclü rəqibi ortadan qaldırıldı. Ancaq həm ordu, həm də xalq tərəfindən sevilən Şahzadə Mustafanın edamı padşaha qarşı etirazların artmasına səbəb oldu. Qanuni Sultan Süleyman məhz bu etirazların qarşısını almaq məqsədilə kürəkəni Rüstəm Paşanı vəzifədən almağa məcbur oldu və onun yerinə Qara Əhməd Paşanı sədarətə təyin etdi (6 oktyabr 1553).

Bütün bu hadisələrin ardından hədəf olaraq görülən Rüstəm Paşanın edamını önləmək məqsədilə anası Xürrəm Sultan o əsnada Hələbdə olan padşaha məktub yazaraq kürəkəninin bağışlanmasını istədi. 2 il boyunca Rüstəm Paşanın yenidən sədarətə gətirilməsi üçün çalışan Mehrimah Sultan və anası Xürrəm Sultanın səyləri nəticəsində, 29 sentyabr 1555-ci ildə Qara Əhməd Paşa edam olundu və Rüstəm Paşa yenidən sədarətə gətirildi.

Anası Xürrəm Sultanın 1558-ci ildə vəfat etməsiylə sarayda daha da nüfuz qazanan Mehrimah Sultan atasının ən yaxın sirdaşı oldu. Əri Rüstəm Paşayla birlikdə Şahzadə Bəyazidi dəstəkləməyə davam edən Mehrimah Sultan onun üsyankar davranışları və atasına qarşı çıxmasının ardından, digər qardaşı Şahzadə Səlimi dəstəkləməyə başladı. Rüstəm Paşanın 1561-ci ildə ölümünün ardından bir daha evlənmədi.

Atası Qanuni Sultan Süleymanın 1566-cı ildə vəfatının ardından taxta çıxan qardaşı Sultan Səlim və onun oğlu Sultan Muradın səltənətlərində sarayın və hərəmin ən nüfuzlu qadınları arasında yer aldı. Anası Xürrəm Sultan kimi, o da Lehistan kralına məktublar yazırdı. Olduqca dindar və xeyirxah bir qadın olan Mehrimah Sultan Üsküdar sahilində və Ədirnəqapıda 2 böyük külliyə (Üsküdar Mehrimah Sultan külliyəsi və Ədirnəqapı Mehrimah Sultan külliyəsi) inşa etdirmişdir.Ədirnəqapı imarətindəki su ehtiyacını qarşılamaq məqsədilə bölgəyə su yolları inşa etdirdi və sonralar bu su sistemi Mehrimah suyu olaraq adlandı.Məkkədəki Aynizübeydə su yollarını təmir etdirmiş, bunun üçün 500 min qızıl xərcləmişdir. Böyük şəxsi sərvəti olan Mehrimah Sultan qardaşı Sultan Səlimin taxta cülusu ənsasında paylanan cülus bəxşişi səbəbilə qardaşına 50 min qızıl borc vermişdir.

Ömrünün son illərini İstanbuldakı Köhnə sarayda keçirən Mehrimah Sultan 25 yanvar 1578-ci ildə vəfat etdi və cənazəsi Sultan Süleyman türbəsində atasının yanına dəfn olundu. Rüstəm Paşa ilə olan nikahında Hümaşah xanım Sultan və Sultanzadə Osman bəy adlı iki övladı dünyaya gəldi. Qızı Hümaşah xanım Sultan ilk öncə babası Qanuni Sultan Süleyman tərəfindən vəzir , onun ölümünün ardından isə Sultan Muradın istəyilə Firudin Əhməd bəylə evləndirildi. Onun şəcərəsindən olan Sultanzadə Mehmed Paşa Sultan İbrahim səltənətində sədarətə yüksəlmişdir. Üsküdar Mehrimah Sultan məscidinin həyətində dəfn olunan oğlu Sultanzadə Osman bəyin həyatı haqqında isə yetərli məlumat yoxdur.

• Aişə Hümaşah xanım Sultan
• Sultanzadə Osman bəy (d. 1546 — ö. 1576)

•  
  Ədirnəqapıdakı Mehrimah Sultan məscidi və külliyəsi
•  
  Üsküdardakı Mehrimah Sultan məscidi və külliyəsi
•  
  Mehrimah Sultanın atasının yanındakı məzarı, Sultan Süleyman türbəsi
•  
  Mehrimah Sultanın Lehistan kralı II Ziqmund Avqusta ünvanladığı 1548-ci il tarixli məktubu
•  
  Həyat yoldaşı sədrəzəm Rüstəm Paşa
•  
  Anası Hasəki Xürrəm Sultan

• Selânikî, Târih (İpşirli), I, 95, 186.
• Peçuylu İbrâhim, Târih, I, 22.
• Evliya Çelebi, Seyahatnâme, I, 165.
• Müneccimbaşı, Sahâifü’l-ahbâr, III, 510.
• M. Çağatay Uluçay, Osmanlı Sultanlarına Aşk Mektupları, İstanbul 1950, s. 43, 46–47.
• M. Cavid Baysun, "Mihr ü Mâh Sultan", İA, VIII, 307–308.
• F. Babinger, "Mihr-i Māh Sulṭān", EI2 (İng.), VII, 6–7/