Тя е третата дъщеря на руския цар Иван V (1666 – 1696) и съпругата му Прасковя Салтикова (1664 – 1723), дъщеря на Фьодор Петрович Салтиков († 1697) и Анна Михайловна Татишчева. Внучка е на цар Алексей Романов (1629 -1676) и Мария Милославская (1625/1626 - 1668/1669).[1] Нейната по-малка сестра е руската императрица (1730 – 1740) Анна Ивановна (1693 – 1740), омъжена на 31 октомври 1710 г. в Санкт Петербург за херцог Фридрих Вилхелм Кетлер (1692 – 1711). Екатерина е любимата дъщеря на майка си.
Екатерина Ивановна се омъжва на 19 април 1716 г. в Данциг за херцог Карл Леополд фон Мекленбург (* 26 ноември 1678; † 28 ноември 1747), вторият син на херцог Фридрих фон Мекленбург (1638 – 1688) и Кристина Вилхелмина фон Хесен-Хомбург (1653 – 1722). Той е брат на София Луиза (1685 – 1735), омъжена през 1706 г. за пруския крал Фридрих I (1657 – 1713). Тя е третата му съпруга. Бракът не е щастлив. Херцогът често е груб и дори брутален с нея. Катарина Ивановна заедно с дъщеря си го напуска през 1722 г. и се връща обратно в Русия.
Екатерина Ивановна умира на 25 юни 1733 г. в Санкт Петербург и е погребана до майка си в манастир „Александър Невски“.
Карл Леополд фон Мекленбург
Надгробната плоча на Екатерина Ивановна в манастир „Александър Невски“
Деца
Екатерина Ивановна и Карл Леополд имат две деца:[2][3]
Carl Schlettwein: Bild der Prinzessin Katharina, Enkelin des Herzogs Karl Leopold von Meklenburg. In: Jahrbücher des Vereins für Mecklenburgische Geschichte und Altertumskunde. Bd. 41 (1876), S. 155 f.
Europaische Stammtafeln, by Wilhelm Karl, Prinz zu Isenburg, Vol. II, Tafel 151.