Marsilya'da Catherine Vitale adıyla doğan Fransız aktris, ilk dans eğitimini on dört yaşında aldı. Daha sonra Institut cinématographique de Marseille'e devam etti ve 1956'dan itibaren sahneye çıkmaya başladı. Molière, Achard, Dostoievsky, Tolstoy, Anouilh, Shaw ve Guitry'nin oyunlarında rol aldı. Marie-France Boyer ile birlikte Théâtre du quotidien'i kurdu. Catherine Rouvel beyazperdede en çok Jean Renoir'ın Le déjeuner sur l'herbe (1959), Marcel Carné'nin Les assassins de l'ordre (1971), Jacques Deray'ın klasik gangster filmi Borsalino (1970) ve Jean-Jacques Annaud'un Siyahlar, beyazlar ve renkliler (1976) filmlerindeki rolleriyle tanınır.