Мария Барранко изучала медицину, но бросила учёбу ради актёрской карьеры. В 1982—2004 годах была замужем за режиссёром Иманолом Урибе. В 1993 году у них родилась дочь. Премии «Гойя» актрисе принесли её роли второго плана в фильме Педро Альмодовара «Женщины на грани нервного срыва» в 1989 году и «Ай, Кармела!» в 1990 году. Помимо этого ещё трижды номинировалась на премию «Гойя».