שרלין היא בתם של מישל ולינט ויטסטוק. היא נולדה בבולאוואיו שברודזיה (כיום זימבבואה) למשפחה ממוצא גרמני, אנגלי, דרום אפריקאי ורודזי. משפחתה עברה לטרנסוואל, דרום אפריקה בשנת 1989 לאחר שהתגוררו בזימבבואה במשך כמה שנים.

במשחקי אפריקה שנערכו ביוהנסבורג דרום אפריקה בשנת 1999 זכתה שרלין ב-4 מדליות, 3 זהב ו-1 כסף. מדליות זהב, במשחה ל-100 מטר חופשי (57.46 שניות) במשחה ל-100 מטר גב (1:04.31 דקות), לפני קירסטי קובנטרי מזימבבואה (1:05.29 דקות) ובמשחה שליחות 4x100 מטר מעו בשיא אפריקה חדש של 4:11.57 דקות. מדליית כסף במשחה שליחות 4x100 מטר חופשי (3:54.31 דקות).

באולימפיאדת סידני (2000) היא ייצגה את דרום אפריקה וסיימה במקום חמישי במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב ביחד עם שרה פווה, מנדי לוץ והלן מילר בשיא אפריקה חדש של 4:05.15 דקות, כשחיינית ראשונה היא קבעה בסגנון גב תוצאה של 1:02.74 דקות. נוסף לכך, היא סיימה במקום 17 במשחה ל-100 מטר גב בתוצאה של 1:03.18 דקות ובמקום 14 במשחה ל-200 מטר גב בתוצאה של 2:14.95 דקות.

במשחקי חבר העמים שנערכו במנצ'סטר 2002 היא זכתה במדליית כסף במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב בתוצאה של 4:05.06 דקות, אחרי אוסטרליה ולפני אנגליה. כשחיינית ראשונה היא קבעה בסגנון הגב תוצאה של 1:02.24 שניות. נוסף לכך, היא סיימה במקום רביעי במשחה ל-100 מטר גב בתוצאה של 1:02.42 דקות, במקום חמישי במשחה ל-50 מטר גב בתוצאה של 29.18 שניות ובמקום 11 במשחה ל-200 מטר גב בתוצאה של 2:15.69 דקות.

היא פרשה משחייה תחרותית בשנת 2007.

שרלין פגשה את הנסיך אלבר בשנת 2000 באירוע שחייה במונקו. הם נראו לראשונה יחד בשנת 2006, והיא מלווה את הנסיך אלבר ברבים מתפקידיו הרשמיים מאז. הם הודיעו על אירוסיהם ביוני 2010 ונישאו ב-1 ביולי 2011. ב-30 במאי 2014 הודיע הזוג כי הם מצפים ללידת ילדם הראשון שצפוי להיוולד בסוף השנה.

ב-10 בדצמבר 2014 ילדה שרלין תאומים בת (הנסיכה גבריאלה) ובן (הנסיך ז'אק).

בחודש מאי 2021, בעת ביקור בדרום אפריקה, אושפזה הנסיכה שרלין בעקבות זיהום, שמנע ממנה לחזור לביתה. היא עברה ניתוח בהרדמה מלאה בחודש אוגוסט וחזרה למונקו רק ב-8 בנובמבר. ב-16 בנובמבר ביטלה שרלין את כל פעילויותיה, כולל החגיגות הלאומיות של מונקו, בשל בריאות לקויה. נמסר כי היא סובלת מ"עייפות עמוקה".