Родилась в Риге, окончила Петербургскую консерваторию, живёт и работает в Берлине. Критики высоко ценят её за прекрасные интерпретации сочинений русских и скандинавских композиторов. Так, запись многих работ Александра Скрябина в исполнении Марии Леттберг в Германии считается эталонной. Кроме того, пианистка выпустила альбом «Der Zaubergarten», вдохновлённый русскими сказками — в него вошли малоизвестные сочинения Михаила Глинки, Николая Римского-Корсакова и Игоря Стравинского. В 2018 году Леттберг стала номинанткой на премию «Грэмми» за запись фортепианных концертов Зары Левиной вместе с Берлинским Симфоническим оркестром.