มาช่า วัฒนพานิช เกิดเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2513 มีชื่อจริงแต่เดิมว่า มาร์ชา วัฒนพานิช Marion Ursula Marsha Vadhanapanich ต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น สยมพร, ธนัฏฐา, ฆณศร และเปลี่ยนกลับมาใช้ชื่อ มาร์ชา ตามลำดับ เดิมเคยใช้ชื่อในการแสดงภาพยนตร์ว่า พิม วัฒนพานิช เป็นนักร้องนักแสดง และพิธีกรหญิงชาวไทย
มาช่า วัฒนพานิช เกิดที่ประเทศเยอรมนี เธอเป็นลูกครึ่งไทย-เยอรมัน บิดาเป็นชาวไทยชื่อ ธานินทร์ วัฒนพานิช ส่วนมารดาเป็นชาวเยอรมันชื่อ อีริส ปู่ของเธอ รักษ์ศักดิ์ วัฒนพานิช เป็นอดีตอธิบดีกรมประชาสัมพันธ์ มีน้องสาว 1 คน ชื่อ ธนานุช วัฒนพานิช และนามสกุล วัฒนพานิช ของเธอก็เป็นนามสกุลเดียวกับ วิไลวรรณ วัฒนพานิช นักแสดงที่มีชื่อเสียงในอดีต
เธอเคยศึกษาอยู่โรงเรียนราชินี และศึกษาต่อที่โรงเรียนเบญจมราชาลัยจนจบชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 ต่อจากนั้นจึงไปศึกษาต่อที่โรงเรียนอัสสัมชัญพาณิชยการ หรือเอซีซีและศึกษาต่อ คณะรัฐศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ สาขาวิชาการระหว่างประเทศ จนจบการศึกษา ซึ่งช่วงนั้นเธอได้เข้าวงการแล้วโดย เธอแสดงภาพยนตร์เรื่องแรกเรื่อง ตำรวจเหล็ก เธอใช้ชื่อในการแสดงว่า พิม วัฒนพานิช ตั้งให้โดยคมน์ อรรคเดช โดยตัดอักษรมาจาก พรพิมล (พรพิมล มั่นฤทัย) ด้วยเหตุผลที่ว่า "ชื่อฝรั่ง สายหนังไม่คุ้นเคยจะไม่ซื้อหนัง และบริษัทที่ผลิตนั้นก็เกรงว่าผู้ชมจะเรียกชื่อของเธอเพี้ยนเป็น "มาช้า" จนเมื่อเข้าสู่วงการเพลง เธอจึงกลับมาใช้ชื่อเป็น "มาช่า" จนถึงปัจจุบัน
มาช่าจดทะเบียนสมรสกับอำพล ลำพูน นักร้องวงไมโคร เมื่อช่วงปี พ.ศ. 2531 หลังห่างหายจากวงการบันเทิงระยะหนึ่ง ทั้งสองมีบุตรชาย 1 คนคือ นวพล ลำพูน ชื่อเล่น กาย ต่อมาได้หย่าร้างในปี พ.ศ. 2540 ซึ่งการหย่าในครั้งนั้นอำพลได้ให้เหตุผลว่าตนไม่เอาใจใส่ภรรยาเท่าที่ควร ทั้งมีทัศนคติไม่ตรงกัน เขากล่าวว่า "สำหรับผม ชีวิตครอบครัวเป็นเรื่องสวยงาม เป็นเรื่องราวของคนสองคน ความรักคน ๆ เดียวสร้างไม่ได้ แต่คน ๆ เดียวสามารถทำลายมันได้" และในปี พ.ศ. 2545 มาช่าแจ้งจับอดีตสามี ฐานตบหน้าพี่เลี้ยงของนวพลที่สนามบินดอนเมืองจนเป็นข่าวระยะหนึ่ง
หลังครองตนเป็นโสดหลายปีมาช่าได้คบหากับอธิป นานา และกฤษณ์ ศรีภูมิเศรษฐ์ และเลิกรากันในเวลาต่อมา ในปี พ.ศ. 2556 มาช่าและอำพลอดีตสามี ได้ถ่ายแบบนิตยสารและขึ้นคอนเสิร์ตด้วยกัน ทั้งยังโพสต์รูปเก่า ๆ เมื่อครั้งสมรสกับอดีตสามีลงอินสตราแกรมส่วนตัวของเธอ
