Rođena je u Zagrebu 1974. godine. Komparativnu književnost i kroatistiku je završila na Filozofskom fakultetu u Zagrebu (1993-1999.) Na istom je fakultetu magistrirala i doktorirala u polju kulturalnih studija. Od 2004. do 2005. bila je asistentica na Institutu za društvena istraživanja u Zagrebu. Od 2005. godine zaposlena je na Odsjeku za kulturalne studije Filozofskoga fakulteta u Rijeci (2005. asistentica, 2012. docentica) gdje predaje kolegije iz područja kulturalne teorije. Uređivala je književno-teorijski časopis Libra Libera (1999-2018.), te emisiju Elektrosfera Trećeg programa Hrvatskog radija (2008-2009.). Autorica je dviju knjiga Mediji i kultura (2012.) i Marx u digitalnom dobu (2016.), a uredila je i zbornik tekstova Privremene autonomne zone (2003.). Pisala je za Zarez i H-Alter.
Od ožujka 2017. godine članica je Radničke fronte, antisistemske i antikapitalističke lijeve političke stranke. Obnašala je funkciju rotacijske zastupnice Radničke fronte u Skupštini grada Zagreba (od siječnja do rujna 2018.) gdje je RF dio kluba Lijevog bloka koji osim Radničke fronte čine stranke Zagreb je naš, Nova ljevica i Za grad.
7. svibnja 2018. godine na njezinu je inicijativu u Gradskoj skupštini izglasan prijedlog Radničke fronte (pa time i Lijevog bloka) da Grad radnicima tvrtki Kamensko i Dioki pomogne tako da će otkupiti dio radničkih potraživanja u onom iznosu u kojem su te tvrtke u stečaju Gradu platile komunalnu naknadu. Naknadno je gradonačelnik Milan Bandić strogo usprotivljen otkupu radničkih potraživanja, sazvao izvanrednu sjednicu sa samo jednom točkom – odbacivanje već izglasanog prijedloga. U tome su mu pomogli vijećnici Neovisnih za Hrvatsku koji su u prvom glasanju prijedlog podržali.
Katarina Peović je i vijećnica Mjesnog odbora Cvjetnica.
