Catalina nace a comienzos del mes de abril de 1378 en Montbard y fue bautizada el 26 del mismo mes.

Sus padres decidieron unirla en matrimonio en el año 1392 en la ciudad de Dijón con Leopoldo IV de Austria, Duque de Austria y Conde del Tirol, con el que no tuvo descendencia.

Leopoldo falleció el 13 de mayo de 1411 en Viena, y Catalina regresó a la corte de Borgoña.

Hacia 1415 volvió a casarse con Smassmann de Rappoltstein, Señor de Ribeaupierre, del que se divorció en 1421.

No tuvo descendencia.