Elle épouse le margrave Charles Ier de Bade (1424-1475) à Pforzheim le 15 juillet 1447. Elle apportait une dot de 30000ducats. Elle rappela son haut rang en plaçant les armes d'Autriche aux côtés de celles de Bade sur ses armoiries personnelles. Après leur mariage, Charles fut nommé gouverneur de l'Autriche antérieure par l'archiduc Sigismond d'Autriche.
Catherine a survécu dix-huit ans à son mari, avec qui elle avait été heureusement mariée pendant vingt-huit ans. Son fils lui laissa le château de Hohenbaden comme résidence et construisit le nouveau château de Baden-Baden pour lui-même.
Catherine meurt en 1493 et est enterrée à Baden-Baden.
Descendance
De son mariage avec Charles Ier, Catherine eut six enfants :
Catherine (15 janvier 1449 - avant le 8 mai 1484), mariée le 19 mai 1464 au comte George III de Werdenberg-Sargans ;
Cymburge (15 mai 1450 - 5 juillet 1501), mariée le 19 décembre 1468 au comte Engelbert II de Nassau ;
