Coleman se graduó en 1978 en la Wilbert Tucker Woodson High School (Fairfax).En 1991 obtuvo un doctorado en ciencia de polímeros e ingeniería por la University of Massachusetts Amherst.[1] En 1992 entró en la NASA y se clasificó, después del entrenamiento, como especialista de misión.[2] Coleman permaneció hasta 2011 en la estación, integrando también la tripulación permanente de la Expedición 27.Coleman formó un grupo musical llamado Bandella, junto con los astronautas Chris Hadfield, Steen Robinson y la esposa del astronauta Donald Pettit, Micky.
La astronauta de la NASA Catherine Coleman, ingeniera de vuelo de la Expedición 26, participa en la parte de monitorización ambulatoria del experimento de investigación de evaluación cardiovascular integrada (ICV) en el laboratorio Kibo de la Estación Espacial Internacional.
