Caterina Valente est issue d’une famille d’artistes italienne originaire du village de San Biagio Saracinisco, dans le Latium. Son père, Giuseppe, était un accordéoniste bien connu, et sa mère, Maria Valente, une grande artiste de cirque. Elle a eu trois frères et sœurs, dont Silvio Francesco, qui fit également carrière dans l’industrie du spectacle.