Кристина Мхитарян родилась в Новороссийске. Обучалась в школе-театре «Галина Вишневская» (класс Жанны Цупиковой), Государственном музыкальном колледже имени Гнесиных (класс Рузанны Лисициан) и Российской академии музыки имени Гнесиных, которую окончила в 2013 году. В 2012–2015 гг. – артистка Молодежной оперной программы Большого театра.
Лауреат международных конкурсов имени Франсиско Виньяса в Барселоне (III премия, 2012), Королевы Сони в Осло (I премия, 2013), «Новые голоса» Гютерсло (III премия, 2013), Международного музыкального конкурса имени Джованни Баттисты Виотти в Верчелли (I премия, 2014), «Опералия» Пласидо Доминго в Астане (II премия, 2017) и других престижных состязаний. Удостоена Российской оперной премии Casta Diva (2023, номинация «Певица года»).
В 2015 году выступила в Норвежской опере в партии Виолетты («Травиата» Верди), в Королевском театре Дании – в партиях Лауретты и Жоржетты («Джанни Скикки» и «Плащ» Пуччини), год спустя исполнила партию Джульетты («Капулети и Монтекки» Беллини) в Бергенской национальной опере.
В 2017 году дебютировала на Глайндборнском фестивале в партии Виолетты, которую также исполнила в берлинской Дойче Опер и Базельском театре, а в следующем сезоне – в Королевской опере Маската и Опере Палм-Бич. Выступала также в операх «Гелиогабал» Кавалли (Эритея) в Национальной опере Амстердама, «Ясон» Кавалли (Гипсипила) – в Большом театре Женевы, «Кармен» Бизе (Микаэла) – в Норвежской опере в Осло.
В 2018 году состоялись дебюты певицы в Королевском театре Ковент-Гарден в Лондоне (Микаэла – «Кармен», постановка Барри Коски), Дворце искусств в Валенсии (Медора – «Корсар» Верди), Римской опере и Баварской государственной опере в Мюнхене (Виолетта), Австралийской опере (Джильда – «Риголетто» Верди) и Метрополитен-опере в Нью-Йорке (Лауретта – «Джанни Скикки»). С тех пор она регулярно выступает на ведущих оперных сценах мира.
