El 20 de noviembre de 1845, Catalina se casó con su primo, el príncipe Federico de Wurtemberg, un hijo del príncipe Pablo de Wurtemberg y de su primera esposa, la princesa Carlota de Sajonia-Hildburghausen. El matrimonio estaba destinado a fortalecer los lazos entre la rama principal de la familia Wurtemberg y el posible heredero al trono. El matrimonio tuvo un hijo:
Federico murió en 1870. En la década de 1880, Catalina fue descrita como: "una vieja princesa viuda delgada, estricta, que tenía un rostro masculino rojo y generalmente vestía de carmesí y lila". Con frecuencia residía en la Villa Seefeld, que se encontraba en el municipio de Rorschach, Suiza. En este lugar era vecino de la familia de Teck, de la que descendía la posterior reina María del Reino Unido. Catalina murió 28 años después de su marido, el 6 de diciembre de 1898, en Stuttgart, donde había nacido.
Títulos y tratamientos
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