Ксения Котляревская обучалась в Академическом музыкальном колледже при Московской консерватории (класс альта профессора Екатерины Марковой). Выступала в России и за рубежом в составе ансамбля солистов «Премьера» под управлением Игоря Дронова, играла в квартете. В 2003–2008 годах училась в Московской консерватории (класс альта профессора Александра Бобровского, класс квартета профессора Дмитрия Шебалина), после чего продолжила обучение за рубежом в Школе музыки Батлеров Университета штата Техас в Остине (класс профессора Роджера Майерса) и Йельском университете (класс профессора Этторе Кауза).
В 2004–2010 гг. и с 2013 года по настоящее время – артистка Российского национального оркестра под руководством Михаила Плетнёва. С 2013 года играет также в ансамбле Rusquartet.