Adela Juana María Patti, nome con il quale venne battezzata l'8 aprile 1843, nacque a Madrid, città dove all'epoca lavoravano entrambi i genitori. Il padre era il tenore di forza siciliano Salvatore Patti (1800-1869), la madre il soprano Caterina Chiesa Barilli (deceduta nel 1870)). Nel 1844 la famiglia si trasferì a New York, dove il padre lavorò dapprima alla Palmo's Opera House  e in seguito (dal 1849 al 1852) come secondo tenore nella compagnia dell'Astor Place Opera House. La piccola Adelina, che si contraddistinse fin da piccola per capacità canore e memoria musicale, era spesso incentivata a cantare (in cambio di spiccioli o dolciumi) in occasioni dei raduni di famiglia. La sua formazione canora si deve al fratellastro, Ettore, e al cognato Maurice Strakosch. Si racconta che nel 1850, dopo aver assistito ad un concerto di Jenny Lind, al ritorno a casa fu in grado di ripetere alla perfezione i brani cantati dal soprano svedese. La prima apparizione pubblica risale al 1852, in occasione di un concerto del violinista Michael Hauser, a cui seguirono numerose tournée negli Stati Uniti e Cuba (dove accompagnò il pianista e compositore Louis Moreau Gottschalk). Il suo debutto operistico risale al 24 novembre 1859 alla New York's Academy of Music, quando la sua interpretazione di Lucia di Lammermoor di Donizetti incontrò il favore della critica.Conclusa la stagione a New York, si recò a Londra, accompagnata dal padre, dove fu ingaggiata dal manager del Covent Garden Theatre e debuttò il 14 maggio 1861 nel ruolo di Amina ne La sonnambula di Vincenzo Bellini, riscuotendo notevole successo. Si esibì quindi in Germania, nei Paesi Bassi, in Belgio e, nell'autunno dello stesso anno, al Thétre Italien di Parigi, nuovamente nel ruolo di Amina. In Italia debuttò nella stagione 1865-66. Nel 1862 si esibì alla Casa Bianca cantando Home! Sweet Home!, commuovendo Abramo Lincoln e la moglie (in lutto per la recente perdita del figlio Willie). Adelina rimase legata al brano che divenne uno dei bis più frequenti ai suoi concerti, accanto alla canzone popolare Comin' Thro' the Rye, riveduta nel XVIII secolo da Robert Burns. La sua carriera proseguì di successo in successo. Cantò negli Stati Uniti, in Europa, in Russia e in Sud America, suscitando ovunque l'entusiasmo del pubblico e della critica; il suo aspetto fanciullesco le conferiva un'ottima presenza scenica. Nella sua giovinezza, secondo le testimonianze, la voce straordinariamente limpida le consentì di eccellere nei ruoli di Zerlina nel Don Giovanni, Rosina ne Il barbiere di Siviglia , nonché soprattutto nei ruoli di coloratura di Lucia di Lammermoor e La sonnambula, che saranno sempre i suoi cavalli di battaglia, cimentandosi anche in ruoli più lirici quali Margherita del Faust e Giulietta di Romeo e Giulietta, entrambe di Charles Gounod. La Patti era considerata una cantante poco incline alla sperimentazione, il programma dei suoi concerti includeva invariabilmente le stesse arie. D'altro canto fu un'attrice convincente in ruoli patetici come Gilda nel Rigoletto, Leonora nel Trovatore e Violetta nella Traviata. Quando la sua voce maturò, si cimentò in ruoli di maggior peso, in opere come L'Africaine, Les Huguenots e Aida. Nel 1885 giunse a interpretare Carmen al Covent Garden, raccogliendo uno dei rari insuccessi della sua carriera. Si sposò tre volte: nel 1868 con il marchese di Caux, da cui divorziò nel 1885; nel 1886 con il tenore Ernest Nicolini, che fu suo compagno anche sulla scena e che morì nel 1898; nel 1899 con il barone svedese Rolf Caderström, di 27 anni più giovane di lei.Le è stato dedicato un cratere di 47 km di diametro sul pianeta Venere. Ritiratasi in un grandioso castello di sua proprietà presso Craig-y-Nos, in Galles, la Patti continuò ad esibirsi privatamente nel piccolo teatro del palazzo. Tra il 1903 e il 1906, ormai sessantenne, decise di incidere la propria voce grazie agli apparecchi della Gramophone Company, che proprio in quel periodo era alla ricerca di cantanti di fama per arricchire il proprio catalogo. Con la Gramophone la Patti incide una ventina di pezzi, spaziando dalle arie d'opera (Casta diva da Norma, Ah non credea mirarti da La sonnambula, ecc.), ad alcune canzoni popolari inglesi in voga alla fine dell'Ottocento. Nonostante l'età la sua voce si mostrava ancora duttile ed armoniosa, il che unito all'antichità della tecnica vocale ha reso le sue registrazioni particolarmente apprezzate ancora oggi da parte degli appassionati del canto pre-verista.