Завършва Eзикова гимназия "Бертолт Брехт" в Пазарджик с профил немски език.

Магистър по право на Пловдивския университет "Паисий Хилендарски".

От 2001 до 2003 г. е адвокат. През 2003 г. е назначена за юрисконсулт, а от 2007 г. е директор на дирекция "Правно-нормативно и административно обслужване" в министерството на околната среда и водите.

От август 2009 г. е заместник министър на регионалното развитие и благоустройството с ресори Законодателство; Устройство на територията и проекти; Държавна собственост; Жилищна политика; Концесии; ГРАО; Регионално развитие; Търговски дружества и държавни предприятия.

Има специализации по "Развитие на способностите за извършване на оценка на въздействие на законодателство и политики" по проект "За добро обществено регулиране: институционализиране на процеса на оценка на въздействието в държавната администрация", Консорциум "Джейкъбс енд Асошиейтс Юръп Лимитид"; по Европейско право; "Човешки права и околна среда" във Венецианска комисия в Триест, Италия; по "Стратегическо планиране и координация за оценка на въздействието на законодателство и политики и участие на обществеността във взимане на управленски решения" в Института по публична администрация в Дъблин, Ирландия, и в Националното училище по администрация в Париж, Франция.

На 23 януари 2012 г. с указ на президента на Република България е назначена за Главен секретар на Президента.

На 18 декември 2015 г. е назначена от 43 Народно събрание за министър на правосъдието.

От 4 май 2017 г. Екатерина Захариева е заместник министър-председател по правосъдната реформа и министър на външните работи.

Владее английски и немски език.

Екатерина Захариева е омъжена от 2006 г. за архитекта Ангел Захариев.