Zum ersten Mal in der tschechischen Frauennationalmannschaft wurde sie beim Mitropa-Cup 2006 in Brünn eingesetzt. Am zweiten Brett des Teams Tschechien 2 hatte sie mit 3,5 Punkten aus 6 Partien ein positives Ergebnis, zum Beispiel konnte sie in Brünn die Rumänin Ioana-Smaranda Pădurariu besiegen. Als Nächstes nahm sie an Brett 4 der tschechischen Frauennationalmannschaft an der Mannschaftsweltmeisterschaft 2007 in Jekaterinburg teil sowie an der Mannschaftseuropameisterschaft 2007 in Iraklio. Am zweiten Brett spielend gewann Kateřina Němcová bei der EM eine individuelle Goldmedaille für ihr Ergebnis von 7,5 Punkten aus neun Partien. Bei einer Elo-Leistung von 2548 besiegte sie unter anderem Elina Danieljan und Nataša Bojković. Auch bei den Mannschaftseuropameisterschaften der Frauen 2009 und 2011 spielte sie am zweiten Brett. Ihre erste Schacholympiade spielte sie 2008 in Dresden. Auch dort spielte sie am zweiten Brett der tschechischen Frauenauswahl, ebenso bei der Schacholympiade 2010 in Chanty-Mansijsk und der Schacholympiade 2012 in Istanbul. Bei der Schacholympiade 2014 trat sie erstmals für die Frauenmannschaft der Vereinigten Staaten an.