Catalina era, según cronistas castellanos, la que más se parecía físicamente a su madre: en su juventud posiblemente tuviera una cabeza hermosamente proporcionada con un cuerpo robusto y ágil, paso ligero y erguido, pies y manos pequeños, ojos grises, era de baja estatura con el pelo rubio-rojizo, además de tener una cara redonda y la tez pálida.