คุณหญิงพันธุ์เครือ เกิดที่ประเทศอินโดนีเซีย เป็นธิดาของหลวงนรอัฎบัญชา ทหารเสนารักษ์ชาวดัตช์[1] กับภรรยาชื่อเครือวัลย์ บิดาเรียกเธอว่า "มาเรีย"[2] ส่วนชื่อเล่นว่า "หลุยส์" มาจากชื่อของโจ หลุยส์ อดีตแชมป์โลกมวยสากลในรุ่นเฮฟวี่เวทที่บิดาชื่นชอบจึงนำมาตั้งเป็นชื่อเล่นบุตรสาวตน

สำเร็จการศึกษาระดับประถมศึกษาจากโรงเรียนบำรุงดุสิตและโรงเรียนบ้านญวน ระดับมัธยมศึกษาตอนต้นจากโรงเรียนเทเวศร์วิทยาลัย และระดับมัธยมศึกษาตอนปลายจากโรงเรียนปานะพันธุ์วิทยา ในพระบรมราชูปถัมภ์[2] และปริญญาตรีคณะรัฐศาสตร์ (ภาคพิเศษ) มหาวิทยาลัยรามคำแหงเมื่อ พ.ศ. 2542[2] ในปี พ.ศ. 2540 ได้ปริญญากิตติมศักดิ์คหกรรมศาสตร์ (ปริญญาตรี) สาขาพัฒนาการครอบครัวและเด็ก สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล และปริญญาศิลปศาสตรบัณฑิตกิตติมศักดิ์ สาขาวิชาพัฒนาชุมชน สถาบันราชภัฏเพชรบุรีวิทยาลงกรณ์[2]

คุณหญิงพันธุ์เครือ เคยได้รับรางวัลจากการประกวดนางงามหลายเวที อาทิ นางงามละโว้ นางงามตุ๊กตาทอง และรางวัลมิสทีนเอจประจำปี พ.ศ. 2497[3]