Faits:
A. X._, ressortissante marocaine, née en 1981, a été mise au bénéfice, dès le 11 décembre 2003, de différentes autorisations de séjour de courte durée lui permettant d'exercer une activité d'artiste de cabaret, principalement en ville de Genève. Le 25 juin 2005, elle a épousé Y._, ressortissant suisse domicilié à Genève. Une autorisation de séjour pour regroupement familial lui a été délivrée le 25 juillet 2005; elle a été renouvelée jusqu'au 24 juin 2008. L'intéressée en a sollicité la prolongation le 13 mai 2008.
Entendus par la gendarmerie d'Onex le 2 juin 2008 à la suite d'une dispute conjugale, les époux Y._ - X._ ont exposé que le Tribunal de première instance du canton de Genève (ci-après : le Tribunal de première instance) avait rendu le 26 mars 2008 un prononcé sur mesures protectrices de l'union conjugale les autorisant à vivre séparés, l'épouse devant quitter le domicile conjugal dans un délai de six mois. X._ s'est constituée un nouveau domicile le 13 août 2008 et a entrepris, dès le 1er septembre 2008, une activité de barmaid dans un cabaret.
B. Par décision du 26 avril 2010, l'Office cantonal de la population du canton de Genève (ci-après : l'Office cantonal) a refusé de renouveler l'autorisation de séjour de X._ aux motifs qu'elle vivait séparée de son mari, qu'une reprise de la vie commune n'était pas envisageable et qu'elle ne pouvait se prévaloir ni d'une intégration particulièrement réussie, ni d'attaches étroites avec la Suisse.
Cette décision a été confirmée, sur recours, par le Tribunal administratif de première instance du canton de Genève (ci-après : le Tribunal administratif de première instance), en date du 3 mai 2011.
Le divorce des époux Y._ - X._ a été prononcé le 2 mai 2011.
Statuant sur recours interjeté le 17 juin 2011 par X._ contre le jugement du Tribunal administratif de première instance du 3 mai 2011, la Cour de justice du canton de Genève, Chambre administrative, 1ère section (ci-après : la Cour de justice) l'a rejeté, par arrêt du 27 juillet 2011. Elle a considéré, en substance, que la communauté conjugale des époux Y._ - X._ avait duré moins de trois ans au sens de l'art. 50 al. 1 let. a de la loi fédérale sur les étrangers du 16 décembre 2005 (LEtr : RS 142.20), que la réintégration sociale de X._ dans son pays d'origine au sens de l'art. 50 al. 2 LEtr n'était pas fortement compromise et que son renvoi de Suisse était licite et raisonnablement exigible.
C. A l'encontre de l'arrêt de la Cour de justice du 27 juillet 2011, X._ forme auprès du Tribunal fédéral un recours dans lequel elle conclut, avec dépens, à l'annulation de l'arrêt attaqué et à la constatation de son droit à une autorisation de séjour. Elle se plaint, pour l'essentiel, d'une violation de l'art. 50 LEtr et requiert l'effet suspensif au recours.
La Cour de justice persiste dans les considérants et le dispositif de l'arrêt entrepris. L'Office cantonal renonce à déposer des observations et l'Office fédéral des migrations propose le rejet du recours.
D. Par ordonnance du 21 septembre 2011, le Président de la IIe Cour de droit public du Tribunal fédéral a admis la demande d'effet suspensif.
Considérant en droit:
1. Le Tribunal fédéral examine d'office sa compétence (art. 29 al. 1 LTF). Il contrôle donc librement la recevabilité des recours qui lui sont soumis (ATF 136 I 43 consid. 1 p. 43; 136 II 101 consid. 1 p. 103).
1.1 La recourante n'a pas indiqué par quelle voie de droit elle agit devant le Tribunal fédéral. Cette imprécision ne saurait toutefois lui nuire si son recours remplit les exigences légales de la voie de droit qui lui est ouverte (ATF 134 III 379 consid. 1.2 p. 383; 133 I 300 consid. 1.2 p. 302 s.).
1.2 L'art. 83 let. c ch. 2 LTF exclut la possibilité de saisir le Tribunal fédéral d'un recours contre les décisions en matière de droit des étrangers qui concernent une autorisation à laquelle ni le droit fédéral ni le droit international ne donnent droit.
En l'espèce, l'union conjugale de la recourante avec un ressortissant suisse ayant cessé d'exister, celle-ci ne peut pas déduire un droit à une autorisation de séjour de l'art. 42 al. 1 LEtr. Reste l'art. 50 al. 1 LEtr qui subordonne la prolongation de son autorisation à certaines conditions. Dans la mesure où la recourante soutient de manière plausible qu'elle réalise ces conditions, son écriture échappe à la clause d'irrecevabilité de l'art. 83 let. c ch. 2 LTF. Le point de savoir si c'est à juste titre que la Cour de justice a nié la réalisation des conditions de l'art. 50 LEtr ressortit au fond et non à la recevabilité (cf. ATF 136 II 177 consid. 1.1 p. 179, 497 consid. 3.3 p. 500 s.).
1.3 Pour le surplus, le recours est dirigé contre une décision finale (art. 90 LTF), rendue par un tribunal supérieur statuant en dernière instance cantonale (art. 86 al. 1 let. d et al. 2 LTF). Il a été formé en temps utile (art. 100 al. 1 LTF) et dans les formes prescrites (art. 42 LTF) par le destinataire de l'arrêt attaqué qui a un intérêt digne de protection à son annulation ou à sa modification (art. 89 al. 1 LTF). Par conséquent, il est recevable en tant que recours en matière de droit public, sous réserve des exigences de motivation rappelées ci-après.
1.4 Saisi d'un recours en matière de droit public, le Tribunal fédéral applique le droit d'office (art. 106 al. 1 LTF), sauf les exceptions - non pertinentes en l'espèce - mentionnées à l'art. 106 al. 2 LTF. Il procède à son examen en se fondant sur les faits constatés par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF), à moins que ceux-ci n'aient été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF (art. 105 al. 2 LTF). Le recourant doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions d'une exception prévue par l'art. 105 al. 2 LTF seraient réalisées, faute de quoi il n'est pas possible de tenir compte d'un état de fait qui diverge de celui qui est contenu dans l'acte attaqué. En particulier, le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur des critiques de type appellatoire portant sur l'état de fait ou sur l'appréciation des preuves (cf. ATF 136 II 101 consid. 3 p. 104; 135 II 313 consid. 5.2.2 p. 322; 135 III 397 consid 1.4 p. 400, 133 II 249 consid. 1.4 p. 254 s. et les arrêts cités).
2. La recourante se plaint d'une violation de l'art. 50 LEtr.
2.1 Selon l'art. 50 al. 1 let. a LEtr, après dissolution de la famille, le droit du conjoint à l'octroi d'une autorisation de séjour et à la prolongation de sa durée de validité en vertu des art. 42 et 43 LEtr subsiste si l'union conjugale a duré au moins trois ans et que l'intégration est réussie. Il s'agit de deux conditions cumulatives (ATF 136 II 113 consid. 3.3.3 p. 119). Le délai de trois ans prévu par cette disposition se calcule en fonction de la durée pendant laquelle les époux ont fait ménage commun en Suisse (ATF 136 II 113 consid. 3.3.5 p. 120; arrêt 2C_430/2011 du 11 octobre 2011 consid. 4.1). Le ménage commun implique une vie conjugale effective. La durée de trois ans vaut de façon absolue, quand bien même la fin de la vie conjugale serait intervenue quelques jours ou semaines seulement avant l'expiration du délai (arrêt 2C_735/2010 du 1er février 2011 consid. 4.1 et les arrêts cités).
La recourante reproche à la Cour de justice d'avoir constaté de façon manifestement inexacte que la vie commune avec son époux avait duré moins de trois ans au sens de l'art. 50 al. 1 let. a LEtr. Dans la mesure où son grief porte sur la constatation des faits cantonaux, il est irrecevable, faute de motivation suffisante (cf. supra consid. 1.4). La recourante se contente en effet de soutenir que la durée de son union conjugale va de la célébration du mariage, le 25 juin 2005, jusqu'au moment où elle s'est constituée un nouveau domicile, le 13 août 2008. Il ressort toutefois de l'arrêt attaqué que, par jugement du 26 mars 2008 rendu sur requête de mesures protectrices de l'union conjugale, le Tribunal de première instance a attribué la jouissance de l'appartement conjugal à Y._, en prenant acte de l'engagement de ce dernier de laisser à son épouse un certain délai pour se reloger ailleurs. Il faut donc admettre qu'à partir du 26 mars 2008 au plus tard, les époux n'ont plus vécu une véritable vie conjugale. Qu'ils aient continué à cohabiter provisoirement en attendant que la recourante puisse trouver un logement et se constituer un domicile séparé ne saurait être pris en compte dans le calcul du délai de trois ans de l'art. 50 al. 1 let. a LEtr, faute de vie conjugale effective.
La première condition de l'application de l'art. 50 al. 1 let. a LEtr, soit celle de la durée de trois ans de l'union conjugale, n'étant pas remplie, c'est à juste titre que la Cour de justice ne s'est pas prononcée sur la seconde, soit celle de la réussite de l'intégration.
2.2 Même si l'union conjugale n'a pas duré trois ans, l'autorisation de séjour fondée sur l'art. 42 LEtr peut être prolongée si la poursuite du séjour en Suisse l'impose pour des raisons personnelles majeures au sens de l'art. 50 al. 1 let. b LEtr. L'art. 50 al. 2 LEtr - repris du reste à l'art. 77 de l'ordonnance du 24 octobre 2007 relative à l'admission, au séjour et à l'exercice d'une activité lucrative (OASA; RS 142.20) - précise qu'il existe de telles raisons notamment lorsque le conjoint est victime de violence conjugale et que la réintégration sociale dans le pays de provenance semble fortement compromise. Selon la jurisprudence, l'art. 50 al. 1 let. b et 2 LEtr a pour vocation d'éviter les cas de rigueur ou d'extrême gravité. Ces dispositions ne sont pas exhaustives (cf. le terme " notamment ") et laissent aux autorités une certaine liberté d'appréciation fondée sur des motifs humanitaires. La violence conjugale ou la réintégration fortement compromise dans le pays d'origine peuvent revêtir une importance et un poids différents dans cette appréciation et, selon leur intensité, suffire isolément à admettre l'existence de raisons personnelles majeures (ATF 136 II 1 consid. 5.3 p. 4).
2.2.1 S'agissant de la violence conjugale, il faut qu'il soit établi que l'on ne peut exiger plus longtemps de la personne admise dans le cadre du regroupement familial qu'elle poursuive l'union conjugale, parce que cette situation risque de la perturber gravement. La violence conjugale doit par conséquent revêtir une certaine intensité (ATF 136 II 1 consid. 5.3 p. 4).
La recourante admet n'avoir pas subi de violences conjugales sur le plan physique, mais évoque des violences psychologiques liées à l'adultère de son mari. A l'instar des actes de violence physique, seuls des actes de violence psychique d'une intensité particulière peuvent justifier l'application de l'art. 50 al. 1 let. b LEtr (cf. arrêt 2C_475/2010 du 29 octobre 2010 consid. 4.3). Or, la recourante ne fait pas état d'une intense souffrance causée par l'adultère de son mari, au demeurant survenu alors que le lien conjugal était fortement distendu.
2.2.2 En ce qui concerne la réintégration sociale dans le pays de provenance, l'art. 50 al. 2 LEtr exige qu'elle soit fortement compromise. La question n'est donc pas de savoir s'il est plus facile, pour la personne concernée, de vivre en Suisse, mais uniquement d'examiner si, en cas de retour dans le pays d'origine, les conditions de sa réintégration sociale, au regard de sa situation personnelle, professionnelle et familiale, seraient gravement compromises (arrêt 2C_544/2009 du 25 mars 2010, consid. 4.1).
La recourante relève qu'un retour au Maroc serait difficile dans la mesure où elle réside et travaille en Suisse depuis de nombreuses années; elle ajoute qu'elle a toujours eu un comportement correct, qu'elle maîtrise la langue française, qu'elle est financièrement indépendante et qu'elle participe à la vie économique de son lieu de domicile. Il ressort toutefois du dossier que sa famille proche, soit ses parents et ses soeurs, résident au Maroc, où elle a vécu jusqu'à l'âge de 22 ans. L'intéressée a donc des attaches culturelles, sociales et familiales solides dans ce pays. Par comparaison, elle n'a vécu, au bénéfice d'une autorisation de séjour durable, que pendant approximativement sept ans à Genève, où elle n'a pas de famille. En outre, elle est propriétaire, dans son pays d'origine, de deux appartements dont la location lui procure un revenu mensuel de l'ordre de 1'600 fr., comme elle l'a exposé, documents à l'appui, à l'Office de la population en date du 25 juin 2008. En tant que femme émancipée disposant de ressources financières appréciables, jeune, sans enfant et en bonne santé, la recourante dispose de tous les atouts pour se réintégrer sans difficulté au Maroc.
2.2.3 Dans ces conditions, il n'existe pas de raisons personnelles majeures permettant à la recourante d'obtenir le renouvellement de son autorisation sur la base de l'art. 50 al. 1 let. b LEtr.
2.3 Le grief tiré d'une violation de l'art. 50 LEtr est dès lors en tous points mal fondé.
3. Compte tenu de ce qui précède, le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable.
Succombant, la recourante doit supporter les frais judiciaires (art. 65 et 66 al. 1 LTF) et n'a pas droit à des dépens (art. 68 al. 1 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 2'000 fr., sont mis à la charge de la recourante.
3. Le présent arrêt est communiqué au mandataire de la recourante, à l'Office cantonal de la population et à la Cour de justice du canton de Genève, Chambre administrative, 1ère section, ainsi qu'à l'Office fédéral des migrations.
Lausanne, le 11 juin 2012
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Zünd
Le Greffier: Addy