Catarina Barros nasceu em Braga, em 1977.Em 1996, conclui o Curso Tecnológico de Design, Marketing e Publicidade na ESAG. Em 1999, finaliza o Curso de Artes e Técnicas do Espetáculo/Cenografia e Figurinos – ACE. Em 2008, termina a Licenciatura em Teatro, Variante de Produção e Design – Ramo Cenografia, pela ESMAE.

Desde 1997, trabalha com companhias e grupos musicais como As Boas Raparigas..., Teatro de Marionetas do Porto, Teatro Ferro, Jangada Teatro, Sociedade de Atores – Ensemble, Ideias Obscuras-Assédio, Teatro Noroeste, Companhia Nacional de Bailado, Teatro do Bolhão, Teatro Oficina, Comédias do Minho, Teatro Aberto, Mundo Razoável, Noitarder, Mão Morta, Deolinda e B Fachada.

Entre 1997 e 2007, colaborou como aderecista no TNSJ. É docente desde 2004 na ACE – Escola de Artes.

Desde 2012 trabalha frequentemente com o TEP, fazendo parte da direção da companhia desde 2014. Em 2016 colaborou com o FITEI, e desde 2017 que coordena a execução e equipa de cenografia do Festival.

Em 2016 foi nomeada pela SPA para o prémio de Melhor Trabalho Cenográfico com O Animador, do TEP.