Katharina war die Tochter des Grafen Werner von Zimmern. 1494 legte sie zusammen ihrer Schwester Anna im Fraumünsterkloster die Gelübde 1496 wurde sie Äbtissin und kam damit den Rang einer Reichsfürstin.
1524 trat sie zur Reformation über und übergab die Schlüssel des an die Stadt. Das Kloster wurde aufgehoben.
1525 heiratete Katharina Eberhard von Reischach. Einige lebten sie in Schaffhausen und Diessenhofen 1529 kehrten sie nach zurück. Eberhard von Reischach fällt 1531 in der Schlacht bei Kappel.
Als Witwe lebte sie mit ihrer im heute noch erhaltenen "Haus zum Mohrenkopf" Neumarkt in Zürich.