Szegény családból származott; apja kovács volt, anyja varrónő. 1957-ben találkozott Charlie Dick-kel, akitől két gyermeke született. 1967-ben minősítési rekordot ért el az USA-ban: a Patsy Cline's Greatest Hits tízszeres platinalemez lett, és egyben a legmagasabb példányszámban elkelt válogatáslemez női előadótól.
Egy koncertről a Missouri állambeli Kansas Cityből tért vissza, amikor repülőgépe egy zivatarban lezuhant. A fedélzeten utazó a countryénekesek, Cowboy Copas és Hawkshaw Hawkins Cline-hoz hasonlóan nem élték túl a balesetet.
Halála még népszerűbbé tette. További albumok és kislemezek jelentek meg posztumusz, amelyek mindegyike rendkívül jól fogyott, és gyakran arany vagy platina minősítést kapott. Ezek közé tartozik a Greatest Hits album, amely több mint tízmillió példányban kelt el az Egyesült Államokban és tízszeres gyémántlemez lett. A Crazy című dal még 1990-ben is a slágerlistákon volt.
A repülőgép-szerencsétlenség Tennesseeben, Dybersburg mellett történt. Szülővárosában, Winchesterben temették el, a Shenandoah Memorial Parkban. Az életéről szóló 1985-ös játékfilm, a „Sweet Dreams” újra felkeltette iránta a közérdeklődést.
