Петя Буюклиева е родена на 24 юни 1959 г. в Асеновград. Завършва музикалното училище в Пловдив със специалност пиано, а след това и музикалната академия – естраден отдел в класа на Стефан Анастасов през 1983 г.
Сред първите ѝ публични изяви е участието ѝ през 1980 г. в студио „Зорница“ на IV преглед на българските джазови оркестри. От 1981 г. е солистка на оркестър „София“, с който е на концертно турне в Русия, след това Биг бенда на БНР и Динамит Брас Бенд.
Първата ѝ записана песен е „Водопад“ – 1980 г., с група Унисон, но вниманието на специалистите и публиката е привлечено едва пет години по-късно с „Откритие“.
През 1986 г. Петя Буюклиева печели „Голямата награда“ на Международния фестивал „Златният Орфей“. Многократно е обявявана за най-добра певица в годишните анкети на „Музикална стълбица“ на БНР (за пръв път през 1989 г.). Спечелила е четири пъти престижната награда „Гран При“ и десетки международни награди от конкурси в различни държави.
Сред най-популярните песни в репертоара ѝ са „Жена на всички времена“, „Радостта като сълза“, „Понеделник сутрин“, „Понякога“, „Хоби“, „Ежедневен човек“, „Бъди звезда“, дуетната ѝ песен с Георги Христов „Пролет“, а най-впечатляващо е изпълнението ѝ на „I’m Changing“ – кавър версия на Дженифър Холидей, по която има заснет видеоклип.
През 2013 г. участва в авторското предаване на ТВ7 „Музикална академия“. През 2014 г. участва в Big Brother: All stars. През 2019 г. участва в седми сезон на „Като две капки вода“, а през 2025 г. беше и част от Златния отбор на „Hell’s Kitchen“.
Завършил е журналистика, работил е в радио и онлайн издания. Обича хубавото кафе, джаза на живо и често сменя града заради нови преживявания. Свободното си време посвещава на спорт, кулинарни експерименти и пътувания.
