Происходит из польскогодворянского рода (фамилия Kietlinski иногда пишется как Китлинский), основателем которого, согласно семейной легенде, был шотландец Кетлинг, поступивший на польскую военную службу в XVII веке и послуживший прототипом одного из героев исторических романов Генрика Сенкевича«Потоп» и «Пан Володыевский» — Гасслинга-Кетлинга оф Элгин.
За успешное отражение неприятельских миноносцев и потопление пароходов-брандеров в ночь на 11-е февраля сего года имевших целью взорвать броненосец «Ретвизан»
В 1906—1909 годах служил на Черноморском флоте в должности флагманского артиллерийского офицера штаба командующего Практическим отрядом Чёрного моря и штаба начальника морских сил Чёрного моря. 18 апреля 1910 года был произведен в чин капитана 2-го ранга и командирован в Англию, Италию и Францию для изучения организации военного флота. После возвращения в Россию преподавал в Морской академии. С 1913 по 1916 год снова служил на Чёрном море в должности исправляющего должность начальника оперативного отдела штаба начальника морских сил Чёрного моря и флаг-капитана по оперативной части штаба командующего флотом Чёрного моря. 25 августа1914 года был произведен в чин капитана 1-го ранга и в декабре того же года награждён орденом Св. Анны 2-й степени с мечами. 6 ноября1916 года прибыл в Тулон, где принял командование над находящимся там на ремонте крейсером«Аскольд» и вскоре утвердил приговор корабельного суда, приговорившего к смертной казни четырёх матросов крейсера, обвинённых в саботаже в связи с произошедшим на «Аскольде» взрывом. 150 матросов было отправлено в тюрьму. После завершения ремонта в Англии 17 июня 1917 года«Аскольд» прибыл в Мурманск. Назначенная Временным правительством следственная комиссия вынесла вердикт о невиновности Кетлинского, а указом от 11 сентября ему было присвоено звание контр-адмирала. В тот же день он был назначен Главным начальником Мурманского укрепленного района (Главнамуром), то есть командующим всем северным побережьем Кольского полуострова, а также командиром Мурманского отряда судов[3].
После Октябрьской революции вступил в сотрудничество с Мурманским ревкомом большевиков и продолжал оставаться в должности. Ряд членов Мурманского совета требовали отдать его под суд за утверждение смертного приговора матросам «Аскольда» в 1916 году. Экипаж крейсера выступил в защиту бывшего командира. народный комиссар по морским делам РСФСРПавел Дыбенко 9 января 1918 года отдал распоряжение об аресте Кетлинского до окончания работы следственной комиссии, но уже 12 января приказ об аресте был отменён, Кетлинского освободили из-под стражи и он продолжил исполнять свою прежнюю должность[3]. В том же январе 1918 года Революционный судовой комитет подал требование расстрелять Кетлинского[источник не указан 842 дня].
28 января1918 года Казимир Кетлинский был смертельно ранен по дороге из Центромура к штабу двумя неизвестными и скончался примерно через 20 минут после покушения. Убийство осталось нераскрытым. По официальной версии адмирала убили белогвардейцы, так как он перешёл на сторону красных[4]. Английский разведчик Сидней Рейли считал убийцей Кетлинского архангельскогобольшевика Алексея Петика (или Петикова)[5]. Сам Кетлинский перед смертью сказал, что в него стреляли «аскольдовские матросы».
Похоронен с воинскими почестями при карауле из вооружённых матросов в г. Мурманске[6].
Жена — Ольга Леонидовна, урожд. Конкевич (1879–1942), дочь потомственного моряка Л.Г. Конкевича, автора «Летописи крушений и других бедственных случаев военных судов русского флота»[7]. Пианистка, училась в консерватории у А.Н.Скрябина по классу композиции. Умерла в блокаду.
Дочери:
Тамара Кетлинская (в замуж. Трифонова; 1904—1962), литературный критик
Личность Кетлинского, а особенно его деятельность в Мурманске в 1917—1918 годах до сих пор является предметом полемики в исторической науке и литературе, получая зачастую диаметрально противоположные оценки разных авторов[3]. В романе Валентина Пикуля «Из тупика» адмирал выведен под именем Кирилла Фастовича Ветлинского
