Στην Ελληνική Μυθολογία η Καλλιστώ φέρεται ως κόρη του βασιλιά τηςΑρκαδίας Λυκάονα. Το όνομά της προήλθε από την ελληνική λέξη καλλος, που σημαίνει ωραιότης, καλλίστη = ωραιοτάτη,η ομορφότερη.

Η Καλλιστώ ήταν επίσης γνωστή ως μία από τις Νύμφες που είχαν δωσει όρκο παρθενίας και συνόδευαν την Παρθένο θεά Άρτεμη. Συνδέθηκε με τον Δία και γέννησε εξ αυτού τον μεγάλο ήρωα της Αρκαδίας, τον Αρκάδα. Κατ΄ άλλους μύθους η Άρτεμις, που έκρινε πάντοτε αυστηρά τις ηθικές παρεκτροπές, ή ίσως και κατ΄ άλλους η Ήρα που ζηλοτύπησε, την μεταμόρφωσε σε άρκτο (αρκούδα). Η Μαία τότε ανέλαβε τον μικρό Αρκάδα για να τον προστατέψει.

Κατά μία εκδοχή, η Καλλιστώ, από σχέση της με τον θεό Ερμή ή τον Δία, γέννησε και τον «τραγοπόδαρο» θεό Πάνα.

Όταν ο Αρκάς μεγάλωσε, μια μέρα που πήγε στο δάσος για να κυνηγήσει, είδε τη μεταμορφωμένη σε αρκούδα μητέρα του -που διατηρούσε όμως ανθρώπινη σκέψη και νόηση- και ετοιμάστηκε να την τοξεύσει. Τότε ο Δίας για να αποτρέψει τη μητροκτονία, τον μεταμόρφωσε σε αρκουδάκι κι έτσι ο Αρκάς αναγνώρισε τη μητέρα του. Επειδή όμως Ο Δίας φοβήθηκε την οργή της Ήρας, αμφότερους τους μετέφερε στον ουρανό και τους μεταμόρφωσε σε αστερισμούς, βάζοντας τον Αρκτούρο να τους προστατεύει. Απο τότε η Καλλιστώ είναι η Μεγάλη Άρκτος και ο Αρκάς η Μικρά Άρκτος.

Για τους αρχαίους Αρκάδες η Καλλιστώ ήταν εθνική ηρωίδα,την οποία και τιμούσαν παρά τον Ναό της Άρτεμιδος, όπου βρισκόταν και ο τάφος της. Ήταν μητέρα του βασιλέως Αρκάδα, από τον οποίο πήραν το όνομά τους οι Αρκάδες. Οι Τεγεάτες μάλιστα είχαν αφιερώσει ναό στην Καλλιστώ μετά λατρευτικού αγάλματος στους Δελφούς.

• Η Καλλιστώ έδωσε το όνομά της στον ένα από τους 4 μεγάλους δορυφόρους του πλανήτη Δία (που ανακαλύφθηκαν το 2010 από τον Γαλιλαίο), καθώς και στον αστεροειδή 204 Καλλιστώ, που ανακαλύφθηκε το 1879.