Родилась 24 февраля 1932 года в Москве. В школьные годы занималась в хоре Центрального Дворца детей железнодорожников под руководством известного композитора Исаака Дунаевского. С 1950 по 1955 училась в Московском авиационном институте (МАИ), пела в институтском хоре вместе с будущей оперной певицей Галиной Каревой. По окончании института была распределена в Новосибирск, однако вскоре ее перевели обратно в Москву, где она получила назначение в конструкторское бюро Яковлева. В то же время музыка по-прежнему занимала значительное место в ее жизни, и она продолжала петь в оркестре "Первые шаги" при Центральном доме работников искусств.В 1957 году Майя Кристалинская впервые выступила перед большой аудиторией на Всемирном фестивале молодежи и студентов, а на следующий год по приглашению Госконцерта отправилась на гастроли по Закавказью. Начав карьеру профессиональной певицы, выступала с джазовыми оркестрами Олега Лундстрема и Эдди Рознера. Расцвет популярности певицы пришелся на шестидесятые годы - записанная ею песня "Два берега" композитора Андрея Эшпая из кинофильма "Жажда" разошлась по стране тиражом в семь миллионов пластинок, в 1962 году она заняла третье место на Всероссийском конкурсе артистов эстрады, а в конце 1966 года Кристалинская по результатам опроса телезрителей была признана лучшей певицей.Песни в исполнении Майи Кристалинской звучали в фильмах "Карьера Димы Горина", "Цепная реакция", "Большая руда" и "Был месяц май", с ней сотрудничали такие композиторы как Александра Пахмутова, Арно Бабаджанян, Людмила Лядова и Микаэл Таривердиев. Широкую популярность ей принесли песни "А снег идет", "Тишина", "Аист", "Царевна-Несмеяна", "Возможно", "Август", "Ты не печалься" и многие другие, а особенный успех выпал на долю песни "Нежность" из кинофильма "Три тополя на Плющихе". В 1974 году ей было присвоено звание заслуженной артистки РСФСР. Несмотря на не всегда благожелательное отношение к ней официальной прессы и телевидения, а также тяжелейшее заболевание - воспаление лимфатических желез, она продолжала выступать до начала восьмидесятых годов. Незадолго до смерти она перевела на русский язык мемуары знаменитой немецкой актрисы Марлен Дитрих. Майя Владимировна Кристалинская скончалась 19 июня 1985 года в Москве, в больнице имени Боткина. Похоронена на Донском кладбище.