Kateřina Lucemburská (19. srpna 1342 – 26. dubna 1395, Perchtoldsdorf) byla česká princezna, rakouská, štýrská, korutanská a kraňská vévodkyně, tyrolská hraběnka a braniborská markraběnka.
Kateřina se narodila jako druhá dcera Karla IV. a jeho první manželky Blanky z Valois. Její matka zemřela v roce 1348 a Kateřinina starší sestra Markéta se vdala za uherského krále Ludvíka, ale zemřela už v roce 1349.
V jedenácti letech byla Kateřina provdána za pozdějšího rakouského vévodu Rudolfa IV. V roce 1365 ovdověla a necelý rok poté 19. března 1366 se v Praze konala dvojitá svatba, při níž se Kateřina stala ženou braniborského markraběte, kurfiřta Oty V. Bavorského, a její nevlastní sestra Alžběta si vzala Rudolfova bratra Albrechta III.
Kateřina i po svatbě nadále žila na pražském dvoře. Manželství šťastné nebylo a Ota svůj čas trávil s lehkými ženami.[1] V roce 1379, ve věku 37 let, ovdověla bezdětná Kateřina podruhé.
Poté žila v Rakousku na hradě Perchtoldsdorf, který se stal útočištěm ovdovělých rakouských kněžen. Zemřela o 16 let později. Byla pohřbena v kostele sv. Jakuba v minoritském klášteře na Starém městě a ve vídeňském sv. Štěpánovi je její kenotaf.[2]