Ольга Колгатина родилась в Волгограде. Окончила Волгоградское училище искусств (класс Б. В. Свешникова) и Московскую государственную консерваторию (класс профессора И. В. Бочковой). 

В 1991–1993 гг. – примариус «Глазунов-квартета», в составе которого участвовала в записи квартетов Глазунова, Шостаковича, Тищенко. В 1992 году стала лауреатом международного конкурса камерных ансамблей в Кальтаниссетте (Италия).

С 1993 по 1999 гг. работала в Московском камерном оркестре Musica viva под управлением Александра Рудина. С 1999 года – артист камерного ансамбля «Солисты Москвы» под управлением Юрия Башмета.