Летиция Каста родилась во французском городе Понт-Одеме в 30 км к западу от Руана. Её мать была местной уроженкой, а отец родом с Корсики. В семье кроме неё было ещё двое детей: старший брат Жан-Батист и младшая сестра Мари-Анж.

В 15 лет она получила приглашение от модельного агентства «Madison Models» и вскоре стала фотомоделью в журнале «Elle». В 1993 году она приняла участие в успешной рекламной кампании джинсов «Guess». В 18 лет она становится ведущей моделью фирмы Victoria's Secret. Она снялась в рекламных роликах, её фотографии появлялись на обложках модных журналов. В 1999 году она впервые снялась в фильме «Астерикс и Обеликс против Цезаря».

В 2000 году собранием мэров городов Франции она была избрана прототипом национального символа Франции — Марианны.

19 октября 2001 года она родила дочь Сатин от французского фотографа Стефано Седнуи.

24 сентября 2006 года Летиция родила сына Орландо от итальянского актера Стефано Аккорси.

30 августа 2009 года во Франции у Летиции и Стефано родилась ещё одна дочь. Девочку назвали Афина