Katherine Heinrich est née à Murwillumbah, en Nouvelle-Galles du Sud[1]. Elle commence ses études à l'université de Newcastle en Australie, où elle obtient son diplôme en 1976[2], puis elle réalise dans cette même université une thèse de doctorat, intitulée Some problems on combinatorial arrays, en 1979, supervisée par Walter D. Wallis[3],[4].
Elle rejoint la faculté de mathématiques de l'Université Simon Fraser en 1981[3] et a épousé un autre théoricien des graphes de Simon Fraser, Brian Alspach[5]. Elle est promue professeure titulaire en 1987 et dirige le département de 1991 à 1996. Elle coordonne plusieurs actions de sensibilisation aux mathématiques en direction des jeunes, notamment une conférence pour des préadolescentes intitulée Women Do Math, Discover the Possibilities, une exposition intitulée "Math in the Malls", et une série de conférences nationales sur l'enseignement des mathématiques.
Elle est nommée vice-présidente académique de l'Université de Regina, dans la province canadienne du Saskatchewan[3], où elle effectue deux mandats, de 1999 à 2008. À Regina, elle a aidé à établir un institut d'enseignement du français et à tisser des liens plus étroits entre la ville et l'Université des Premières Nations du Canada[6].
MathSciNet répertorie 73 publications pour Heinrich, datées de 1976 à 2012[8]. Plusieurs des publications de recherche de Heinrich concernent les carrés latins orthogonaux [A], des concepts analogues en théorie des graphes [D] et les applications de ces concepts dans le calcul parallèle [E]. De plus, elle a publié des travaux sur la recherche de sous-graphes couvrant des contraintes sur le degré de chaque sommet [C], et sur la conjecture d'Alspach sur les couvertures de cycle disjointes de graphes complets [D], notamment.
L'université de Newcastle lui décerne une médaille d'or pour l'excellence professionnelle en 1995. En 2005, elle a remporté le prix Adrien Pouliot de la Société mathématique du Canada pour son travail dans l'enseignement des mathématiques[3].