Caterina nació en París, frutu d'un matrimoniu d'artistes italianos. El so padre, Giuseppe Valente, foi un conocíu virtuosu del acordión y la so madre, Maria Valente, actuaba como payasu musical y gociaba de fama internacional. Caterina Valente tenía 3 hermanos, d'ellos Silvio Francesco (1927–2000) tamién se dedicó al mundu del espectáculu.