Katyna Ranieri rozpoczęła karierę muzyczną po wojnie, śpiewając dla oddziałów wojskowych. Zadebiutowała następnie jako statystka w filmach Fanfulla, Ugo Tognazziego i Tino Scottiego[2].
W 1953 roku zadebiutowała na Festiwalu w San Remo, prezentując cztery piosenki, z których jedna, „No Pierrot”, wykonana w parze z Achille Toglianim, przeszła do finału zajmując 6. miejsce. Pozostałe jej piosenki to: „Acque amare” (wykonana w parze z Carlą Boni, „Domandatelo” i „La pianola stonata” (obie wykonane w parze z Achille Toglianim)[3]. W tym samym roku zadebiutowała w kinie jako aktorka występując w filmach Fermi tutti... arrivo io! w reżyserii Sergio Grieco, Viva la rivista (w reżyserii Enzo Trapaniego i Capitan fantasma w reżyserii Primo Zeglio[4].
Największym sukcesem okazał się dla niej występ na Festiwalu w San Remo w roku 1954, kiedy zaśpiewana przez nią w parze z Achille Toglianim piosenka „Canzone da due soldi” zajęła 2. miejsce. Kolejna jej piosenka, „Non è mai troppo tardi” (wykonana w parze z Carlą Boni) zajęła 5. miejsce, a „Sotto l'ombrello” – 7.; do finału nie weszła „Rose” (wykonana w parze z Vittorią Mongardi[5]. „Canzone da due soldi” w jej interpretacji weszła poza tym na listę przebojów Hit Parade Italia 1954 zajmując na niej 10. miejsce[6]. W tym samym roku wystąpiła na Festiwalu Piosenki Neapolitańskiej, gdzie zaprezentowała pięć piosenek, w tym słynną „Pucenella”, wykonaną w czarnej, satynowej masce na oczach[2]. Również w tym samym roku, za pośrednictwem RAI, poznała Riza Ortolaniego. Znajomość obojga wywołała zainteresowanie prasy bulwarowej, ponieważ Ranieri była mężatką. Oboje zalegalizowali swój związek dopiero w 1964 roku[7].
W 1955 roku wystąpiła w kilku filmach: Lacrime di sposa (z Achille Toglianim) i Processo all'amore (obok Checco Durante)[8]. W tym samym roku podpisała umowę z wytwórnią RCA, dla której zrealizowała album La ragazza di Piazza di Spagna, wydany w czterech wersjach językowych. Album odniósł międzynarodowy sukces, a w Brazylii uzyskał status złotej płyty. W następstwie tego sukcesu Katyna Ranieri odbyła tournée koncertowe po Meksyku, Brazylii, Kubie i Wenezueli[4].
W 1963 roku podpisała umowę z wytwórnią Decca, przechodząc następnie do Pathè. Nagrywała kolejne płyty[8]. W 1964 roku zaśpiewała podczas 36. ceremonii wręczenia Oscarów (jako jedyna Włoszka w historii) temat „More” z filmu Mondo cane[7].
W 1966 roku urodziła córkę, Rizię Ortolani, związaną w dorosłym życiu z kinematografią[9].
W latach 70 nagrała kilka czołówek dźwiękowych do filmów[4].
W 1980 roku na Festiwalu dei Due Monti w Spoleto zaprezentowała piosenki do tekstów Kurta Weilla[2].
W 1984 roku nagrała album Concerto per Fellini, wydany przez RCA, za który dostała wiele nagród, zarówno od krytyków i widzów. Na albumie znalazły się tematy Nino Roty z najbardziej znanych ścieżek dźwiękowych napisanych przez niego do filmów Felliniego do słów napisanymi dla niej przez czołowych włoskich tekściarzy[4].
W 2001 roku nagrała nowy album The fabulous Kurt Weill, na którym zawarła nowe interpretacje piosenek niemieckiego twórcy. Album został zaprezentowany w Teatro Verdi w Padwie z towarzyszeniem orkiestry kameralnej z Wenecji[4].
W 2002 roku na festiwalu operowym w Pesaro, poświęconym Rossiniemu dała koncert Rossini mon amour, w którym przedstawiła nieznane melodie Rossiniego, zaaranżowane przez Riza Ortolaniego[4].
W 2005 roku dała wspólnie z Rizem Ortolanim koncert w Teatro dell'Opera di Roma w Rzymie, zatytułowany A Roma omni-animo (con tutto il cuore), w którym zaprezentowała z towarzyszeniem teatralnej orkiestry i chóru niektóre tematy filmowe Ortolaniego[4].
Jej największe sukcesy związane są jednak z latami 50. Główne jej przeboje z tamtego okresu to: „Sotto l’ombrello”, „La pianola stonata”, „Rose”, „‘A Frangesa”, „L’amore è una cosa meravigliosa”, „Scapricciatiello”, „Canta cumme”, 2E’ tanto bello”, „C’est magnifique”, „Prigionieri del cielo”, „‘A frangesa”[2].
1965 – Mediterranean Holiday (Original Sound Track From MCS Cine Vision) (The Grand Film Orchestra & Chorus Conducted By Riz Ortolani, Katyna Ranieri; London Records, LP)[10]
1965 – „Forget domani”/„Now and them” (MGM, wydanie hiszpańskie)[4]
1965 – „La giostra della vita” (dal film "Con rispetto parlando") (Katyna Ranieri)/„La giostra della vita” (dal film "Con rispetto parlando") (Orchestra Riz Ortolani)(MGM)[10]
1965 – „La giostra della vita”/„Johnny West” (MGM)[4]
1978 – „Non mi piacevi neanche un po'”/„…e tu cercavi me” (CBS)[4]
rok nieznany – Bande originale du film La Rolls Royce jaune - „Forget Domani”/„Now And Then”/„Main Title: The Yellow Rolls-Royce”/„May” (MGM, EP)[10]
rok nieznany – Katyna Ranieri N.1 - „Arrivederci Roma”/„Scapricciatiello”/„Amo Parigi (I Love Paris)”/„È tanto bello (C'est magnifique)” (RCA Italiana, EP)[10]
rok nieznany – „Ein Glas Voll Wein, Boys !”/„Soweit die Sonne Lacht” (Decca)[10]
rok nieznany – „La fine del mondo”/„Tornerò, tornerò, tornerò” (MGM)[10]
rok nieznany – „I Long For Your Love”/„More” (London International)[10]
rok nieznany – „Donna di fiori”/„Ti guarderò nel cuore” (MGM)[11]