Родилась в Южно-Сахалинске. В 2015 году окончила Московское музыкальное училище имени Гнесиных (класс А. Гайнановой), а в 2017 году – магистратуру Российской академии музыки имени Гнесиных (класс Е. Зеленской).

Лауреат I премии и обладательница специального приза «За артистизм и виртуозность» V Международного конкурса вокалистов имени Павла Лисициана (Владикавказ, 2017 год), дипломант и обладательница специальной премии Благотворительного фонда Елены Образцовой XI Международного конкурса молодых оперных певцов Елены Образцовой (Санкт-Петербург, 2017 год), дипломант VI Международного конкурса камерного пения имени Георгия Свиридова (Курск, 2017 год), в ходе которого была удостоена награды за лучшее исполнение романса Г.В. Свиридова на слова М.Ю. Лермонтова.

В 2005–2007 годах была артисткой Южно-Сахалинского камерного оркестра (скрипка). С 2015 по 2018 год – солистка Астраханского государственного театра оперы и балета, на сцене которого исполнила партии Ольги («Евгений Онегин»), Полины («Пиковая дама»), Лауры («Иоланта»), Флоры Бервуа («Травиата»), Отрока («Сказание о невидимом граде Китеже и деве Февронии»), Марины Мнишек («Борис Годунов»), Кончаковны («Князь Игорь»), Любаши и Дуняши («Царская невеста»). За исполнение партии Изабеллы в «Итальянке в Алжире» на сцене Мариинского театра в 2023 году была номинирована на премию «Золотой софит», высшую театральную премию Санкт-Петербурга.

Выступает в Большом и Малом залах Санкт-Петербургской академической филармонии имени Д.Д. Шостаковича.

В 2016–2023 годах являлась солисткой Академии молодых оперных певцов Мариинского театра. В январе 2024 года вошла в состав оперной труппы Мариинского театра. С 2023 года – приглашенная солистка Большого театра России. В июле того же года дебютировала в премьерных показах постановки оперы Г. Берлиоза «Беатриче и Бенедикт», исполнив партию Беатриче.

В репертуаре Цветаны Омельчук в Мариинском театре партии Николетты («Любовь к трем апельсинам»), Маленькой разбойницы («История Кая и Герды»), Третьей дамы («Волшебная флейта»), Изабеллы («Итальянка в Алжире»), Анджелины («Золушка»), Маркизы Мелибеи («Путешествие в Реймс»), Урбана («Гугеноты»), Третьей нимфы («Русалка» А. Дворжака).

Участвует в концертах и детских спектаклях Мариинского театра, исполняя партии Королевы в «Белоснежке» Э. Колмановского, Красной и Белой фей в «Жемчужине Адальмины», Муси в «Коте Мурыче», Ноппэрапон в «Приключениях Кинтаро», Осинушки в «Репке». В 2021 году в Мариинском театре выступала на мировой премьере оперы А. Позина «Солдатские сказки», спев партию Домового. Участвовала в премьерах спектаклей «Итальянка в Алжире» (2022 год), «Гугеноты» и «Золушка» (2024 год).

В 2024 году была номинирована на высшую театральную премию Санкт-Петербурга «Золотой софит» за лучшую женскую роль – Анджелина в опере Дж. России «Золушка», Мариинский театр. В марте 2025 года совместно со Страдивари ансамблем Мариинского театр участвовала в первом московском барочном фестивале в концертом зале «Зарядье», Москва. В 2025 году исполнила роль Флоры в опере Верди «Травиата» в Королевском оперном театре Маската (Оман). Режиссер – Марта Доминго, дирижер – Пласидо Доминго.

июнь 2025