Katharina Faltner studierte Bühnen- und Kostümbild an der Hochschule für Bildende Künste Dresden. Am Burgtheater Wien war sie nach dem Studium für mehrere Produktionen als künstlerische Mitarbeiterin von Stéphane Laimé unter der Regie von Jan Bosse und Matthias Hartmann tätig. Dort entwarf sie das Bühnenbild für die österreichische Erstaufführung von demut vor deinen taten baby von Laura Naumann (Regie: Alexander Ratter). Am Schauspielhaus Zürich schuf sie gemeinsam mit Stéphane Laimé den Bühnenraum für Stefan Puchers Woyzeck-Inszenierung. Die Uraufführung Endlich Kokain von Joachim Lottmann unter der Regie von Pedro Martins Beja führte sie ans Theater Bremen. Sie entwarf die Bühne für Arno Waschks Inszenierung Der Amerikaner, der den Kolumbus zuerst entdeckte am
Staatstheater Darmstadt. Für Philipp Rosendahls Räuber-Inszenierung schuf sie das Kostümbild zu Beginn der Spielzeit 2016/17 am Staatstheater Kassel. Seit 2013 arbeitet sie regelmäßig als Bühnenbildnerin mit der Regisseurin Anna Bergmann, mit der sie Homo Faber am Staatstheater Braunschweig, Szenen einer Ehe am Theater Lübeck, Fräulein Julie am Theater in der Josefstadt in Wien und La Douce an der Berliner Staatsoper realisierte.
Für die Uraufführungen der Regisseurin und Autorin Nora Abdel-Maksoud entwirft sie regelmäßig Ausstattungen. Es entstanden Kings am Ballhaus Naunynstraße Berlin (eingeladen zu radikal jung 2015), Mad Madams am Neuen Theater Halle und Sie nannte ihn Tico am Münchner Volkstheater. The Making-Of ist ihre vierte Arbeit mit Nora Abdel-Maksoud und ihre erste Ausstattung am Maxim Gorki Theater.