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. Mit Philipp Rosendahl arbeitete sie als
Kostümbildnerin für »Die Räuber« zu Beginn der Spielzeit 2016/17 am Staatstheater Kassel zusammen. 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.
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 und »Fräulein Julie« am Theater in der Josefstadt in Wien realisierte.