Кэтрин Кинер родилась 23 марта 1959 года во Флориде, США. Она стала третьей в своей семье, состоящей из пяти детей. Папа девушки — ирландец, а мать родом из Ливана. Ее сестра Элизабет тоже актриса.
Впервые на экране Кэтрин появилась в кинофильме Эдварда Цвика «По поводу того, что случилось вчера ночью…» 1986 года в эпизодической роли официантки.
В 1989 году девушка сыграла Шерил в драме Дона Коскарелли «Проверка на выживание».
В 1991 году на экраны вышел фильм «Подмена» (в российском прокате лента известна с названием «Кара небесная») режиссера Блэйка Эдвардса, в котором Кэтрин Кинер сыграла вместе с Эллен Баркин, ДжоБет Уильямс, Джимми Смитс и Перри Кинг. В это же время актриса сыграла в режиссерском дебюте сценариста и режиссера Тома Дичилло «Джонни Замша» вместе с Брэдом Питтом, а чуть позже снялась в ленте «Настоящая блондинка» (1997) этого же режиссера.
В последующие годы Кэтрин Кинер снялась в картинах «Пистолет в сумочке Бетти Лу», «Жизнь в забвении», «Парни», «Лунная шкатулка» и «Вне поля зрения».
В 1999 году зрители увидели актрису в известной комедии режиссера Спайка Джонза «Быть Джоном Малковичем» в роли Максин Лунд, детективном триллере Джоэла Шумахера в роли Эми Уиллис и в роли Сесилии в ленте «Симпатико».
В 2000 году Кэтрин стала лауреатом премии Satellite, а также в этом году ее номинировали на премии «Оскар» и «Золотой глобус».
В 2005 году на экраны вышла комедия «Сорокалетний девственник» Джадда Апатоу, биографическая драма Беннетта Миллера «Капоте» и триллер Сидни Поллака «Переводчица» с участием Кэтрин Кинер.
В 2006 актриса снова была номинирована на «Оскар» и BAFTA, в 2008 - на премию «Эмми», а в 2009 году Кэтрин стала номинанткой «Золотого глобуса».
В 2008 году Кэтрин снялась в роли Адель Лэк в фильме Чарли Кауфмана «Нью-Йорк, Нью-Йорк», который принес ей большую популярность. В 2010 году актриса появилась в экранизации фэнтези-романа «Перси Джексон и олимпийцы: Похититель молний», где сыграла Сэлли Джексон.
Среди последних на сегодняшний момент кинолент, в которых снялась Кэтрин, стали фильмы ««Пещерные люди», «Несносный дед» и «Капитан Филлипс», вышедшие в 2013 году.
В 1990 году Кэтрин Кинер вышла замуж за Дермота Малруни, который также известен как актер. В июне 1999 года у пары родился сын Клайд Кинер Малруни. Спустя много лет совместной жизни супруги развелись по причине серьезных разногласий. Официальный развод пары состоялся 19 декабря 2007 года.
Известно что, Кэтрин Кинер близко дружит с актерами Брэдом Питтом и Дженнифер Энистон. У актрисы есть два дома - в Северной Каролине и Лос-Анджелесе.
