Петя Буюклиева завършва музикалното училище в Пловдив със специалност пиано, а след това и музикалната академия - естраден отдел в класа на Стефан Анастасов през 1983 г.

От 4-годишна започва да свири на цигулка и пиано, завършва музикалното училище в Пловдив със специалност пиано, а след това Националната музикална академия в София с поп и джаз пеене.

Петя привлича вниманието на музикалната общественост и едва 21-годишна участва на "IV преглед на българските джазови оркестри" като солистка на Биг-бенда на естрадния отдел с диригент Й. Татаров) и прави първите си концертни турнета в Русия като солистка на оркестър "София" (1980).

Многобройни са и концертите ѝ с Биг бенда на БНР, с големия симфоничен оркестър на Санкт Петербург, с диригент Анатолий Батхин, както и турнетата с Московския Биг бенд и симфоничния оркестър на Куба.

Петя има многобройни концертни турнета като солистка на оркестър "София" в България и в чужбина, с "Биг Бенда" на БНР, "Динамит брас бенд", група "Акага".

През 1986 г. печели "Гран при" на Международния фестивал "Златният Орфей".

Многократно е обявявана за най-добра певица в годишните анкети на "Музикална стълбица" на БНР (за пръв път през 1989 г.). Сред най-популярните песни в репертоара ѝ са "Жена на всички времена" (м. Димитър Бояджиев), "Радостта като сълза", "Понеделник сутрин", "Понякога", "Хоби", "Ежедневен човек", "Бъди звезда", дуетната ѝ песен с Георги Христов "Пролет" (м. Тончо Русев), а най-впечатляващо е изпълнението ѝ на "I’m changing" - кавър версия на Дженифър Холидей, по която има заснет видеоклип. Песента "Ежедневие" е обявена за най-добро рок-изпълнение от радио "Франс ентър" - 1990.

В колекцията ѝ са Гран При и Златен медал за уникален глас от "Световния шампионат по изкуствата" в Лос Анджелис, "Златният Орфей", Сребърната раковина" от Хавана, "Гран При" от Макфест в Македония, специални награди от "Братиславска лира", "Радио Франс Интернасионал" - Париж и много други.

За нея пишат песни композитори като Тончо Русев, Димитър Бояджиев, Александър Бразицов, Васил Делиев, Митко Щерев, Борис Чакъров, Явор Димитров, Александър Савелиев, Найден Андреев, Зорница Попова и много други.

За популяризиране на българската музика и многобройни награди, и отличия, на Петя Буюклиева е връчена "Младежка лира".

Пяла е на една сцена със звезди като Кайли Миноуг, Тото Кутуньо, Джери Ли Люис и Ким Уайлд, както и на сцената на Евровизия. Има дует с вокалиста на Тото - Боби Кимбъл. Изнасяла е концерти и в САЩ, Канада, Русия, Швеция, Финландия, Италия, Германия, Австрия, Норвегия, Дания, Гърция, Полша, Испания, Чехословакия, Куба, Румъния, Малта, Македония, Турция и в много други държави по света.

През 2013 г. участва в авторското предаване на ТВ7 "Музикална академия". През 2014 г. участва в Big Brother: All stars.

През 2019 г. участва в седми сезон на "Като две капки вода", където прави повече от запомнящо се представяне. Участва и в музикалното предаване "Маскираният певец" като гост-участник в ролята на Пеперудата.