Родилась 20 июня 1936 г. в селе Кара-Булак (Киргизская АССР в составе РСФСР, ныне на территории Чуйской области Киргизской Республики).
В 1962 г. окончила Московскую государственную консерваторию им. П. И. Чайковского по вокальному классу педагога Виктории Рождественской. Певческий голос - лирико-драматическое сопрано. В 1969-1970 гг. проходила стажировку в Государственном академическом Большом театре.
С 1962 г. до начала 2010-х гг. Кайыргуль Сартбаева являлась солисткой Киргизского национального академического театра оперы и балета им. Абдыласа Малдыбаева (до 1992 г. - Киргизский государственный академический театр оперы и балета им. Абдыласа Малдыбаева). Среди исполненных ею партий: Маргарита в "Фаусте" Шарля Гуно, Татьяна в "Евгении Онегине" и Лиза в "Пиковой даме" Петра Чайковского, Джамиля в одноименной опере Михаила Раухвергера, Дездемона в "Отелло" Джузеппе Верди, Микаэла в "Кармен" Жоржа Бизе, Земфира в "Алеко" Сергея Рахманинова.
Профессор Киргизской национальной консерватории им. Калыя Молдобасанова. Преподает на кафедре сольного пения.
Член президиума общественного экологического движения "Ала-Тоо айымдары" (Киргизия).
Народная артистка СССР (1980).
Награждена орденами Трудового Красного Знамени, "Знак Почета", "Манас" II и III степеней (2016, 2002, Киргизия), медалью "Данк" (1997, Киргизия).
Почетный гражданин Бишкека.
Вдова. Была замужем за Кубанычбеком Токторбаевичем Арзиевым (1938-1987, режиссер, заслуженный деятель культуры Киргизской ССР). Дочь - Айгуль (кандидат экономических наук), сын - Искендер (заслуженный артист Киргизии, художественный руководитель и главный режиссер Киргизского национального академического театра оперы и балета им. Абдыласа Малдыбаева).