凯瑟琳·巴特尔出生于美国俄亥俄州的朴茨茅斯，在辛辛那提大学音乐学院获学士和硕士学位。她初次登台是在意大利斯波莱托音乐节上演唱勃拉姆斯《德意志安魂曲》。五年后，她登上了大都会歌剧院的舞台演出瓦格纳《唐豪瑟》。巴特尔曾六次获得荣誉博士学位。

巴特尔的歌剧演唱剧目极为广泛，从亨德尔到理查·施特劳斯。她拿手的曲目是莫扎特《费加罗的婚礼》中的苏珊娜和《魔笛》中的帕米娜、她在科文特花园演出施特劳斯的《阿里阿德涅在纳克索斯》中的采比内塔荣获劳伦斯·奥利弗最佳演出奖。其他如罗西尼的《塞维利亚理发师》、多尼采蒂的《爱的甘醇》和《军中女郎》、理查·施特劳斯的《玫瑰骑士》，演来无不得心应手、流畅自如。

巴特尔还是一位音乐会歌唱家，凡是当代最有名的指挥家如卡拉扬、小泽征尔、普列文、阿巴多、索尔蒂等、演奏家如小提琴家帕尔曼、小号演奏家温顿·马萨里斯、长笛演奏家让·皮埃尔·朗帕尔、吉他演奏家克·帕根宁与萨克管演奏家格罗佛·华盛顿和歌唱家如多明戈、帕瓦罗蒂、杰西·诺曼，都与她有过密切的协作关系。

巴特尔灌制的唱片大多数是歌剧演出或音乐会演唱的现场录音，并获得过5次格莱美奖。1995年，Sony古典系列出版了她的第一部演唱集锦《群星灿烂》，其中有著名的爵士乐演奏家如小华盛顿、切斯纳特、麦克·布赖德、詹·卡特等等加盟。在这部片集中，她充分展示了演唱摇篮曲、灵歌和民歌的才能。