В 1981 году окончила Высшее театральное училище имени М. С. Щепкина (курс В. Б. Монахова).

С 1981 по 1984 — актриса Центрального академического театра Советской армии (ЦАТСА).

В кино актриса дебютировала в 1982 году в небольшой роли в комедии Леонида Гайдая «Спортлото-82». Вместе с Бориславом Брондуковым получился незабываемый комический дуэт (всё забывающий директор турбазы и его всезнающая секретарша Алла Дмитриевна).

С 1984 года работает в театре Сатиры. Снималась Луиза Мосендз в кино редко, работала в основном в театре. Тем не менее в народной памяти остались её Лиза из телеспектакля «Сирано де Бержерак» и Лола из криминальной драмы «Катала».

В 2001 году она сыграла роль жестокой уголовницы Матильды в телесериале «Клетка». Затем Луиза Мосендз появилась в образе журналистки в сериале «Ледниковый период», а в 2005 году сыграла одну из главных ролей — оперативницу Колесникову в сериале «Зона». За эту роль Луиза была номинирована за лучшую женскую роль на международном кинофестивале в Монако в 2005 году.

Одна из работ — роль примадонны оперетты Анастасии Андреевны Воздвиженской в российском военном сериале Александра Буравского «Ленинград. Город живых».

Также сыграла роль Хелен в многосерийном телевизионном фильме «История лётчика», который прошёл в декабре 2009 года на втором канале российского телевидения.