پدر و مادر ریاحی شیرازی -گیلانی تبار هستند. پدر وی اردشیر ریاحی پزشک ارتوپد در بیمارستان چمران شیراز و مادرش گیتی ریاحی و همسرش نیز یکی از سهام داران اصلی شرکت اویل ورد آمریکا است.کتایون ریاحی کارشناس ادبیات و مردم‌شناسی است. کتایون ریاحی، (۱۳۴۰)، هنرپیشه، و کارشناس ادبیات و مردم‌شناسی است. علیرضا ریاحی از دیگر بازیگران سینما در ایران برادر کتایون ریاحی است.خانم ریاحی با نویسندگی برای کودکان آغاز و با فیلم «خبرچین» به سینما آمد. اما فیلم در نیمه راه متوقف شد و او برای بازی در فیلم «پاییزان» انتخاب شد.

در آن زمان در سینما چندان موفق نبود اما با بازی در مجموعه «پدرسالار» توانست خود را مطرح کند و حضور او در مجموعه‌های «روزهای زندگی» و بویژه زنجیره تلویزیونی «پس از باران» از او چهره محبوبی ساخت. ریاحی موفق شد در مجموعه‌های «پس از باران» و «شب دهم» بازی بسیار زیبایی ارائه دهد.

او پس از پنج سال دوری از سینما با بازی در «شام آخر» مهم‌ترین و زیباترین بازی دوران زندگی خود را به معرض نمایش گذاشت و برای بازی در همین فیلم نامزد جایزه بهترین بازی نقش اول زن از بیستمین جشنواره فیلم فجر شد. «این زن حرف نمیزند» دیگر فیلمی بود که توانایی‌های کتایون ریاحی را به رخ همگان کشید. ریاحی برای بازی در این فیلم هم کاندید جایزه از هفتمین جشن خانه سینما شد.

کتایون ریاحی و همسرش و پسرش