W wieku 16 lat, w 1484 r, w Innsbrucku poślubiła 56-letniego arcyksięciaZygmunta Habsburga, zostając jego drugą żoną. Pierwszą była Eleonora ze Szkocji, która zmarła przy porodzie 20 listopada 1480 r. wraz z narodzonym synem Wolfgangiem. Katarzyna nie brała czynnego udziału w polityce. Była ofiarą miłośników plotek. Jedna z byłych kochanek Zygmunta w 1487 r. fałszywie oskarżyła młodą arcyksiężniczkę o usiłowanie otrucia męża Zygmunta. W 1496 Zygmunt zmarł, nie mając potomstwa.
Wkrótce po śmierci arcyksięcia. w wieku 28 lat Katarzyna poślubiła w MindenErikaksięcia Brunszwiku-Calenbergu z dynastii Welfów. Małżeństwo było krótkotrwałe. Z małżeństwa z Erykiem Katarzyna urodziła córkę Annę Marię, która zmarła w dzieciństwie. Katarzyna zmarła w 1524 r. i została pochowana w westfalskim miasteczku Minden w Niemczech.