Катарина фон Насау-Диленбург (на немски: Katharina von Nassau-Dillenburg; * 29 декември 1543, замък Диленбург; † 25 декември 1624, Арнщат) е графиня от Насау-Диленбург и чрез женитба графиня на Шварцбург-Арнщат.

Тя е дъщеря на граф Вилхелм „Богатия“ фон Насау (1487 – 1559) и втората му съпруга съпруга Юлиана фон Щолберг (1506 – 1580), дъщеря на граф Бото фон Щолберг (1467 – 1538) и графиня Анна фон Епщайн-Кьонигщайн (1482 – 1538).^[1] Сестра е на княз Вилхелм Орански (1533 – 1584).

Катарина се омъжва на 17 ноември 1560 г. в Арнщат по политически причини за граф Гюнтер XLI фон Шварцбург-Арнщат (* 25 септември 1529; † 23 май 1583, дворец Антверпен), най-големият син на граф Гюнтер XL фон Шварцбург „Богатия“ (1499 – 1552) и графиня Елизабет фон Изенбург-Бюдинген-Келстербах († 1572). Бракът е бездетен.^[2]

Те живеят известно време в Арнщат и инвестират подарените от Карл V 10 000 гулдена в строеж на графския дворец Найдек.

Катарина фон Насау-Диленбург колекционира като вдовица книги и умира на 25 декември 1624 г. в Арнщат на 80 години.

• Adrian Willem Eliza Dek: De Afstammelingen van Juliana van Stolberg tot aan het jaar van de vrede van Munster (= Spiegel der historie. ZDB-ID 428272 – 3. De Europese Bibliotheek, Zaltbommel 1968.
• Johann Christian August Junghans: Geschichte der schwarzburgischen Regenten, Leipzig 1821 E-Text
• Kloek, Els (2013). 1001 Vrouwen uit de Nederlandse Geschiedenis. Vantilt. p. 181. 182
• Europaische Stammtafeln, by Wilhelm Karl, Prinz zu Isenburg, Vol. I, Tafel 115.
• Detlev Schwennicke, Europaische Stammtafeln, New Series, Vol. I/2, Tafel 316.

• Catharina Gräfin von Nassau-Dillenburg, Genealogics – Leo van de Pas
• Katharina v.Nassau-Dillenburg, ww-person.com
• Katharina von Nassau-Dillenburg, our-royal-titled-noble-and-commoner-ancestors.com
• E. Swart, art. Catharina van Nassau, in Digitaal Vrouwenlexicon van Nederland (2009).
• Epitaph für Graf Günther XLI und Katharina von Nassau