Maria-Barbara Stein erhielt ihre erste musikalische Ausbildung am Landesgymnasium für Musik in Wernigerode, wo sie Mitglied des Rundfunk-Jugendchores war. Nach dem Abitur nahm sie ein Studium an der Hochschule für Kirchenmusik in Halle an der Saale auf und beendete dieses mit dem B-Kirchenmusikdiplom.

 Im Anschluss daran absolvierte sie ein Gesangstudium an der Hochschule für Musik „Carl Maria von Weber“ in Dresden bei Ingrid Neumann. Ihr Studium ergänzte sie durch die aktive Teilnahme an Meisterkursen bei Margreet Honig. Derzeit wird sie von Christine Müller stimmlich betreut.

 Der Schwerpunkt der solistischen Tätigkeit von Maria-Barbara Stein liegt vor allem im Bereich Konzert und Oratorium und umfasst ein breites stilistisches Spektrum. Hier arbeitete sie mit verschiedenen Ensembles zusammen u.a. mit L’arpa festante  und La Banda Augsburg.

 Maßgeblich für ihre künstlerische Arbeit ist zudem die Teilnahme an Projekten des Ensembles Officium (Leitung: Wilfried Rombach), welches sich vor allem mit der Interpretation der frühen Vokalmusik auseinandersetzt.

 Ebenfalls ausschlaggebend war die langjährige Teilnahme an Projekten des Kammerchores Stuttgart unter der Leitung von Frieder Bernius.

 Maria-Barbara Stein unterrichtet Gesang an der Domsingschule Rottenburg.