Kateřinská jeskyně se nachází v severní části CHKO Moravský kras severně od města Brna, nedaleko od okresního města Blansko. Leží na konci Suchého žlebu, jihovýchodně od informačního střediska Skalní mlýn. Asi 300 metrů před spojením krasových kaňonů Suchý a Pustý žleb u Skalního mlýna se v pravém údolním svahu Suchého žlebu otevírá 8 metrů vysoký vchod do Kateřinské jeskyně. Jde o výtokovou jeskyni řeky Punkvy, která v geologické minulosti odtékala z propasti Macocha dosud neznámými chodbami k jihozápadu a Kateřinskou jeskyní vytékala do Suchého žlebu. Provozuje ji Správa jeskyní České republiky.