அமெரிக்காவின் ஓஹையோ மாகாணத்தைச் சேர்ந்த இந்தியரான தீபக் பாண்ட்யாவுக்கும் ஸ்லோவேனியாவைச் சேர்ந்த உர்சுலின் போனிக்கும் பிறந்த மூன்று குழந்தைகளில் கடைக்குட்டிதான் சுனிதா வில்லியம்ஸ். இந்தியாவைக் குறிக்கும் விதமாக சமோசாவையும் ஸ்லோவேனியாவைச் சுட்டும் வகையில் அந்த நாட்டுக் கொடியையும் விண்வெளிக்கு சுனிதா எடுத்துச் சென்றார்.
பொறியியல் துறையில் முதுகலைப் பட்டம் பெற்ற இவர், அமெரிக்கக் கப்பல் படையில் விமான ஓட்டியாகப் பணியாற்றினார். ஆகஸ்ட் 1998இல் நாசாவால் தெரிவு செய்யப்பட்டு விண்வெளி வீராங்கனையாகப் பயிற்சியைத் தொடங்கினார்.