Ранні перыяд жыцця

Катарына была дачкой шведскага караля Карла IX і яго першай жонкі Ганны Марыі Пфальцскай. Сямейныя адносіны яе бацькоў можна апісаць як «шчаслівы Саюз яе бацькі — улады і мудрасці, і яе маці — спакоя і пакора». Маці памерла ў 1589 годзе, і дзяўчынка была аддадзена на выхаванне нямецкі фрэйліне Еўфрасінні Хельдзіне фон Дыфенаў, пра якую Катарына пазней вельмі цёпла адгукалася. У 1592 годзе яе бацька ажэніўся на Крысціне Гольштэйн-Готарпскай. Па наяўных дадзеных, прынцэса добра ладзіла з мачахай і была блізкая са сваімі зводнымі братамі і сёстрамі, асабліва са старэйшым братам, будучым каралём Густавам-Адольфам.

Катарына выйшла замуж даволі позна для прынцэсы свайго часу. Хоць яна была спадчынніцай шведскага трона, яе статус на міжнародным шлюбным рынку быў нявызначаным з-за палітычнай сітуацыі ў Швецыі — у сувязі з тым, што яе бацька адваяваў трон у свайго пляменніка Жыгімонта. Шлюб яе бацькоў быў заключаны таксама як палітычны саюз з антыгабсбургскай партыяй у Германіі, якая ў сваю чаргу была ў саюзе з каралём Генрыхам IV і французскімі гугенотамі. У сувязі з гэтым і ў 1599—1600 былі планы зладзіць шлюб паміж ёю і пратэстанцкім французскім прынцам Генрыхам, герцагам дэ Роганам, адным з лідараў французскіх гугенотаў. Аднак Генрых ажаніўся з іншай дамай у 1603 годзе. Пры падтрымцы яе мачахі, ўдавы каралевы Крысціны, арцыбіскуп Брэменскі зладзіў шлюб паміж Катарынай і яе далёкім сваяком Іаганам Казімірам Пфальц-Цвейбрукенскім. Хоць ён быў параўнальна бедны, у Іагана Казіміра былі сувязі ў Германіі, якія лічыліся каштоўнымі для Швецыі (хоць граф Аксель Оксеншэрна і выступаў супраць гэтага шлюбу). Вяселле адбылася 11 чэрвеня 1615 года ў Стакгольме. Катарына была, як па волі абодвух бацькоў, так і паводле «Закону аб пасагу шведскіх прынцэс», адной з самых багатых спадчынніц ў Швецыі. Так як эканамічная сітуацыя ў той час была напружанай, Катарына засталася ў Швецыі ў першыя гады пасля замужжа з тым, каб абараніць свае інтарэсы. У студзені 1618 года яна з’ехала ў Нямеччыну. Там пары быў перададзены замак Клебург ў Паўночным Эльзасе ў якасці рэзідэнцыі. Праз год Іаган Казімір пачаў будаваць новую рэзідэнцыю, палац у стылі эпохі Адраджэння Катарынэнбург каля Клебурга. У 1620 годзе Трыццацігадовая вайна прымусіла мужа і жонку бегчы ў Страсбург.

Вяртанне ў Швецыю

У 1622 годзе яе брат, кароль Густаў Адольф, папрасіў Катарыну вярнуцца ў Швецыю разам са сваёй сям’ёй. Пасля смерці свайго малодшага брата, а таксама з прычыны адсутнасці спадчыннікаў шведскага трона гэта, відавочна, і было прычынай, па якой манарх пажадаў перасяліць яе ў месца, бяспечнае ад скажонасцяў Трыццацігадовай вайны. Катарына прыняла запрашэнне і прыбыла ў Швецыю з сям’ёй у чэрвені 1622 года. Пасля яе прыезду нараджэнне ў яе сына Карла неадкладна ўмацавала яе пазіцыі. У Швецыі Катарыне і яе мужу быў прадстаўлены замак і графства Стэгебарг — у якасці аплаты часткі пасагу. Катарына і Іаган Казімір пасяліліся ў Стэгебарге, дзе жылі са сваім дваром з каралеўскай пышнасцю. Так, пры двары Катарыны знаходзіліся 60 фрэйлін і статс-дам. Катарына актыўна займалася кіраваннем гэтага валодання, і ў 1626 годзе быў дадзены адмысловы указ, які замацаваў Стэгебарг як яе асабісты феод.

Катарына была ў вельмі добрых адносінах са сваім братам-каралём Густавам Адольфам, запрасіўшы яе таксама для кансультацый. Падчас сваіх паездак ён часта прасіў яе — сумесна з яго жонкай, каралевай Марыяй Элеанорай — займацца кіраваннем краінай. Катарына была схільная да пэўных інтрыг, ёй прыходзілася судзіцца з некаторымі прадстаўнікамі арыстакратыі, якія спрабавалі ачарніць яе імя ў вачах каралеўскай пары, аднак ёй удалося пазбегнуць абвінавачванняў. Была ў добрых адносінах з дынастыямі Пфальца і Брандэнбурга, з якімі яна перапісвалася. У 1631 годзе Катарыне на выхаванне перадалі яе пляменніцу, прынцэсу Крысціну, спадчынніцу прастола, калі каралеве было дазволена далучыцца да караля ў Германіі, дзе ён удзельнічаў у Трыццацігадовай вайне. Крысціна заставалася на яе апецы да тых часоў, пакуль Марыя Элеанора не вярнулася ў Швецыю, пасля смерці Густава Адольфа ў 1632 годзе. Пасля смерці караля Густава Адольфа ў мужа і жонкі паўстаў канфлікт з апекуном ўрада каралевы Крысціны — з-за іх маёмаснага становішча і права на Стэгебарг. Тады Іаган Казімір парушыў рашэнне каралеўскага савета, і ў 1633 годзе муж і жонка сышлі з Стэгебарга.

Катарына не выяўляла ніякай цікавасці да палітыкі і не прымала ўдзелу ў дзяржаўных справах. У 1636 годзе, аднак, каралева-ўдава Марыя Элеанора была прызнаная непрыдатнай ў якасці апекуна і была пазбаўленая правоў апекі маладога манарха. У сувязі з гэтым Катарына была прызначаная афіцыйным апекуном і прыёмнай маці, як і выхавальніцай маладой каралевы. Прызначэнне было зроблена па рэкамендацыі графа Акселя Оксеншэрна. Катарына, як паведамляецца, прыняла гэта заданне з неахвотай, бо яно разбурыла яе адносіны з Марыяй Элеанорай. Гады катарынінскага сыходу Крысціна апісвала як шчаслівыя. Герцагіня Катарына асабіста карысталася вялікай павагай і папулярнасцю ў Швецыі ў якасці члена каралеўскага дома і як прыёмны бацька манарха, аднак гэта асаблівае становішча ніяк не распаўсюджвалася на яе мужа. Іаган Казімір у сваіх паводзінах быў сам асцярожны, бо адчуваў розніцу ў становішчы сваім і сваёй жонкі-рэгента каралеўства. Так, падчас адкрыцця парламента ў 1633 годзе, па пажаданню каралеўскага савета Катарына ехала ў працэсіі побач з каралевай Крысцінай, яе ж мужу было прапанавана на выбар: альбо стаяць і назіраць за цырымоніяй з акна ці не прысутнічаць наогул.

Катарына памерла ў Вэстэросе, куды каралеўскі двор збег ад эпідэміі чумы ў Стакгольме. Пасля яе смерці першы міністр Швецыі, граф Оксеншэрна сказаў, што ён палічыў за лепшае б пахаваць ўласную маці два разы, чым у чарговы раз бачыць «заўчасную смерць гэтай высакароднай прынцэсы».