לאחר עונה אחת בשטוטגרט, חתם קטאנץ בקיץ 1989 בסמפדוריה, והחל את הפרק המוצלח ביותר בקריירת המשחק שלו, כאשר זכה עם הקבוצה בתארים רבים. כבר בעונתו הראשונה בסמפדוריה, זכה עם הקבוצה בגביע אירופה למחזיקות גביע, לאחר ניצחון 2:0 בהארכה בגמר על אנדרלכט, מצמד של ג'אנלוקה ויאלי. קטאנץ הוחלף בגמר זה בדקה ה-92. בעונת 1990/91 זכה קטאנץ עם סמפדוריה באליפות הסרייה א' ובטורניר הסופר קאפ האיטלקי, אך הפסיד עם הקבוצה בגמר הגביע האיטלקי במפגש כפול לרומא, שניצחה במפגש הראשון בתוצאה 3:1, כאשר את השער לסמפדוריה כבש קטאנץ, אך הגומלין הסתיים בתוצאה 1:1 ורומא זכתה בגביע. בעונת 1991/92 הגיעו קטאנץ וסמפדוריה לגמר גביע אירופה לאלופות 1992, שם הפסידו 1:0 לברצלונה 1:0 בהארכה משער של רונאלד קומאן. בעונת 1993/94 זכה קטאנץ עם סמפדוריה בגביע האיטלקי, לאחר ניצחון במפגש כפול על אנקונה בתוצאות 0:0 ו-6:1. עם זאת, בשתי עונותיו האחרונות של קטאנץ בסמפדוריה, הוא סבל מפציעות רבות ומיעט לשחק, ובתום עונת 1993/94 פרש ממשחק פעיל בגיל 31.