Nach ihrem Studium der Opernregie an der Hochschule für Musik Hanns Eisler war Christine Mielitz von 1973 bis 1988 als Assistentin Harry Kupfers und später als Oberspielleiterin an der Semperoper Dresden tätig, wo sie wegweisende Inszenierungen wie Fidelio, Lohengrin und La bohème zur Aufführung brachte. 1989 folgte ihr Engagement als Regisseurin und Oberspielleiterin an der Komischen Oper Berlin, bevor sie 1998 bis 2002 Intendantin des Südthüringischen Staatstheaters Meiningen wurde. Hier realisierte sie 2001 ihre vielbeachtete Inszenierung von Wagners Der Ring des Nibelungen an vier aufeinander folgenden Abenden. Von 2002 bis 2007 war Christine Mielitz Operndirektorin und von 2007/08 bis 2010 Intendantin der Oper des Theaters Dortmund, wo sie 2008 die erste eigenständige Kinderoper Deutschlands eröffnete. Christine Mielitz inszenierte an Opernhäusern weltweit, u.a. in Wien, Hamburg, Essen, Zürich, Basel, Edinburgh, Toronto, Sydney, Tokio sowie bei den Salzburger Festspielen. 2011 machte sie durch die Uraufführung von Lera Auerbachs Gogol am Theater an der Wien auf sich aufmerksam. An der Semperoper Dresden inszenierte die Regisseurin zuletzt Dmitri Schostakowitschs Moskau, Tscherjomuschki.