Teresa Maria Sousa obteve a licenciatura em Matemática na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa em 1998 e o mestrado em Matemática Aplicada no Instituto Superior Técnico em 2001.
De 2002 a 2006 estudou na Carnegie Mellon University tendo obtido o Master of Science em 2004 e o grau de Doctor of Philosophy em Algorithms, Combinatorics and Optimization, com a dissertação intitulada Minimum Edge Decompositions of Graphs, em 2006.
A sua carreira profissional, como Docente do Ensino Superior, teve início em 1998, na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, onde se manteve até 2015, ano em que ingressa na Escola Naval, como docente na área científica de Matemática.
É investigadora do Centro de Investigação Naval – CINAV e do NOVA Math, onde desenvolve atividades de investigação relacionadas com Teoria de Grafos e diversos tópicos de História da Ciência com especial interesse no estudo de processos matemáticos associados a métodos de Navegação. Participou em projetos de investigação, orientou diversas teses de mestrado na Escola Naval e é autora de vários artigos científicos publicados em revistas científicas internacionais.