Katheryn Winnick urodziła się w Toronto jako Katarena Anna Vinitska, ma ukraińskie korzenie. Trenowała sztuki walki m.in. taekwondo, prowadziła też własną szkołę tej dyscypliny.

Debiutowała niewielkimi rolami w produkcjach amerykańskich pod koniec lat 90. Światową sławę przyniosła jej kreacja postaci Lagerthy Lothbrok w serialu pt.: Wikingowie, za którą otrzymała nominację do Canadian Screen Awards.