คัฑลียา มารศรี เกิดเมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2516 มีชื่อเกิดว่า ละออ ปานกรด เกิดที่อำเภอลาดยาว จังหวัดนครสวรรค์ มีพี่น้อง 9 คน เป็นคนที่ 8 เข้าสู่วงการเพลง โดยร้องเพลงตามร้านอาหารต่างๆ ในจังหวัดเกิด และจังหวัดพิษณุโลก จนได้พบกับ ชัย ศิษย์ประเสริฐ เจ้าของค่ายเพลงสมาร์ทบอมบ์ ซึ่งทำเทปเพลงให้กับ เท่ห์ อุเทน พรหมมินทร์ จึงถูกชักชวนเข้ากรุงเทพฯ เพื่อมาเป็นนักร้องอัดแผ่นเสียง โดยชัยเป็นคนตั้งชื่อให้เป็น "แคทรียา มารศรี" ซึ่งมาจากชื่อของ แคทรียา อิงลิช แฟนเก่าของเท่ห์ กับนามสกุล มารศรี คือชื่อของคุณแม่ของแคทรียา อิงลิช

คัฑลียา เริ่มมีอัลบั้มเพลงชุดแรกในชื่อ "ลูกทุ่งลืมเบรก" ซึ่งไม่ประสบความสำเร็จ ต่อมาได้ออกอัลบั้มลูกทุ่งอย่างเต็มตัวชุดแรกในแนวหวานชื่อ "เขตปลอดคนลวง" เมื่อปี พ.ศ. 2540 โดยมีเพลงที่เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง คือ เขตปลอดคนลวง และเพลง "รอยแผลเป็น" ซึ่งเป็นเพลงเก่าของ ดาวไทย ยืนยง ผู้แต่งเพลง กลับมาทำไม ซึ่งร้องโดย สังข์ทอง สีใส จากผลงานชุดนี้ ทำให้แคทรียาได้รับรางวัลพระพิฆเณศทองคำพระราชทาน ประเภทนักร้องหญิงยอดเยี่ยม จากเพลง เขตปลอดคนลวง ต่อมาจึงเปลี่ยนชื่อเป็น "คัทลียา มารศรี" และ "คัฑลียา มารศรี" ตามลำดับ โดยมีผลงานเพลงตามมาอีกราว 30 ชุด เช่น คนเริ่มมีความรัก, โรงแรมใจ, ตาต่อตาฟันต่อฟัน, อะไรจะเกิดให้มันเกิด, ปูนาขาเก, สาวเมืองนนท์, หางเครื่องสามช่า, เสือ 2 ตัว, รวมพลคนลูกทุ่ง ฯลฯ [1]

คัฑลียา ถือเป็นนักร้องเพลงลูกทุ่งที่ร้องเพลงได้ดีทั้งเพลงช้าและเพลงเร็ว โดยเพลงฮิตต่างๆ ได้รับความนิยมอย่างมากจนนักร้องสมัครเล่นมักนำไปร้องประกวดตามเวทีต่างๆ มากมาย รองจากเพลงของพุ่มพวง ดวงจันทร์ เอกลักษณ์การแต่งตัวของคัฑลียาบนเวที มักจะใส่เสื้อคลุมทั้งตัว เพื่อให้ดูเรียบร้อย

นอกจากนี้ยังเคยร่วมแสดงภาพยนตร์เรื่อง มนต์เพลงลูกทุ่ง เอฟ.เอ็ม. ในปี พ.ศ. 2545 และ รวมพลคนลูกทุ่งเงินล้าน ในปี พ.ศ. 2556 โดยแสดงเป็นตัวเอง ออกอัลบั้มพิเศษ "ดวงจันทร์...กลางดวงใจ พุ่มพวง ดวงจันทร์" กับค่ายแกรมมี่โกลด์ และอัลบั้มเพลงคู่กับ กิตติคุณ เชียรสงค์ และ นิค นิรนาม อีกด้วย