Catharina van Oostenrijk (Wenen, 15 september 1533 — Linz, 28 februari 1572) was aartshertogin van Oostenrijk. Ze was een dochter van keizer Ferdinand I van het Heilige Roomse Rijk en Anna van Bohemen.

Zij was tweemaal gehuwd. De eerste keer trouwde zij op 27 oktober 1549 met Francesco III Gonzaga (1533–1550), hertog van Mantua. Na reeds een half jaar overleed hij echter. 
Ten tweeden male huwde zij op 23 juni 1553 met koning Sigismund II August van Polen (1520–1572), weduwnaar van haar oudere zuster Elisabeth. Ook dit huwelijk bleef kinderloos.

Voorouders

Partner van de koning van Polen
Partner van de groothertog van Litouwen
Habsburg
Aartshertog (niet regerend)
Oostenrijk, C