Gray nació en Cairns, Queensland en Australia de un padre australiano de ascendencia escocesa, Ian Gray, de Fraserburgh y una madre filipina de ascendencia malaya Normita Ragas Magnayon, de Oas, Albay.
De niña, Gray pasó la mayor parte de su tiempo participando en diversas actividades extracurriculares como artes, drama, karate, baile y canto. Ella era una antigua estudiante de Trinity Anglican School en Cairns y más tarde obtuvo su Certificado de Maestría en Music Theory de Berklee College of Music en Boston, Massachusetts.
Además, obtuvo un Certificado en Recreación al Aire Libre y un cinturón negro en Artes Marciales de Taekwondo. Además, Gray fue la cantante principal de la banda de jazz de su escuela, y también protagonizó las producciones locales de Miss Saigon
Después de terminar la escuela secundaria en Australia, a los 18 años se mudó a Manila, Filipinas, donde trabajó como modelo comercial. Gray lleva el nombre de su abuela paterna, Catherine Gray, una inmigrante de Australia Occidental proveniente de Escocia en 1952.
Catriona Gray representó a Filipinas en el Miss Universo 2018 donde quedó coronada oficialmente como Miss Universo 2018, convirtiéndose así en la cuarta filipina en ganar dicho certamen.
Vida personal
El 12 de junio de 2012, Gray estaba en una relación con el actor filipino-alemán Clint Bondad, hasta que se separaron el 23 de febrero del 2019.[5] También se rumoreaba que salió con el jugador universitario, Jordan Bartlett.[6]
El 23 de mayo del 2020, se reveló que Gray está en una relación con un actor filipino-estadounidense Sam Milby.[7]