Liya Petrova a été révélée sur la scène internationale en 2016 lorsqu'elle a remporté le Premier Prix au concours Carl Nielsen au Danemark, présidé par Nikolaj Szeps-Znaider. Deux ans plus tard, elle a enregistré les premiers concertos de Nielsen et Prokofiev avec l'Orchestre Philharmonique d'Odense et la cheffe d'orchestre estonienne Kristiina Poska pour Orchid Classics. Ce premier album lui a valu des éloges internationaux de la presse: le Sunday Times de Londres a admiré son «son magnifique - mûr et argenté, phrasé avec une ampleur majestueuse» tandis que Gramophone a loué sa «variété tonale exceptionnelle» dans «un disque merveilleux». The Strad a été impressionné par sa «virtuosité naturelle» tandis que le magazine Classical Music trouve son interprétation du concerto de Nielsen «incroyablement bonne» et «intensément lyrique».

En tant que soliste, Petrova est l'invitée d'orchestres tels que l'Orchestre de Paris, l'Orchestre Philharmonique de Radio France, l'Orchestre Philharmonique du Luxembourg, l'Antwerp Symphony, l'Orchestre Philharmonique de la Radio Néerlandaise, le Symfonieorkest Vlaanderen, la Staatskapelle Weimar, l'Orchestre Philharmonique de Monte-Carlo, le Brussels Philharmonic, la Norddeutsche Philharmonie, la Kansai Philharmonic, l'Orchestre National de Lyon, l'Orchestre National de Bordeaux, l'Orchestre National des Pays de la Loire, la Sinfonia Varsovia, l'Odense Symphony Orchestra, avec des chefs d'orchestre de renom tels qu'Elim Chan, Stanislas Kochanovsky, Duncan Ward, Philippe Herreweghe, Krzysztof Penderecki, Nikolaj Szeps-Znaider, Marzena Diakun, Alexander Liebreich, Mihhail Gerts, Kristiina Poska, Yan Tortelier, Xian Zhang, Ariane Matiakh, Roberto Minasi, Christopher Warren-Green, Michel Tabachnik ou Jesús López Cobos.

Elle joue régulièrement de la musique de chambre avec Alexandre Kantorow, lauréat du premier prix du concours Tchaïkovski français, et se produit avec de nombreux musiciens merveilleux comme Beatrice Rana, Emmanuel Pahud, Pablo Ferrandez, Martha Argerich, Yuri Bashmet, Mischa Maisky, Renaud Capuçon, Augustin Dumay, James Ehnes, Nicholas Angelich, Frank Braley, Yuja Wang, Antoine Tamestit, Bruno Philippe, Aurélien Pascal et Gautier Capuçon.

Petrova est une invitée régulière des festivals de musique de chambre comme les Festspiele Mecklenburg-Vorpommern, le Festival Rheingau, les Schlossfestspiele de Ludwigsburg, le Festival de Pâques d'Aix-en-Provence, La Folle Journée, le Festival International de La Roque-d'Anthéron et les Rencontres Musicales d'Évian.

En janvier 2020, Liya a sorti le premier album d'une nouvelle collaboration avec le label Mirare, un album de récital Beethoven-Barber-Britten avec le pianiste Boris Kusnezow. Un deuxième disque mettant en vedette le concerto pour violon de Beethoven et le concerto K 271 de Mozart, rarement interprété et connu sous le nom de n° 7, avec Jean-Jacques Kantorow et la Sinfonia Varsovia a été publié en 2021.

Auparavant, Liya avait sorti un album Nielsen et Prokofiev sur Orchid Classics avec l'Orchestre Symphonique d'Odense et Kristiina Poska. Tous ses albums ont reçu des éloges unanimes de la part des critiques du monde entier.

Liya Petrova est née en Bulgarie dans une famille de musiciens et a étudié avec Augustin Dumay à la Chapelle Musicale Reine Elisabeth de Bruxelles, Antje Weithaas à la Hochschule für Musik Hans Eisler de Berlin et Renaud Capuçon à la Haute École de Musique de Lausanne.

Liya est basée à Paris et joue sur le Rovelli, fabriqué en 1742 par Guarneri Del Gesù, prêté généreusement par des sponsors privés, et le Consolo, fabriqué en 1733 par Guarneri del Gesù, prêté généreusement par l'État bulgare.