Кэт Деннингс появилась на свет 13 июня 1986 года в городе Брин-Мор, расположенном в американском штате Пенсильвания, в многодетной еврейской семье. Кэт была младшей из пятерых детей. Ее мама Эллен Джудит работала логопедом и писала стихи, а папа Джеральд занимался молекулярной биологией, а также преподавал в учебных заведениях. Будущая актриса училась дома.
Первой актерской работой Кэт в 1996 году стала роль в рекламном ролике картофельных чипсов. В 14 лет родители перевезли ее в Лос-Анджелес. В 2000 году состоялся ее профессиональный дебют: Кэт исполнила роль вредного подростка в картине «Секс в большом городе». А уже через два года Деннингс получила ключевую роль в картине «Призрачная команда», которую зрители увидели на телеканале Disney. В дальнейшем Кэт получала все больше крупных ролей.
Актриса обожает читать и смотреть кино, любит животных и является хозяйкой кошки по кличке Молли. С 2001 года Кэтрин является активным пользователем соцсетей, а в 2011 году попробовала себя в качестве видеоблогера.
Деннингс близок иудаизм, однако она рассматривает его с этнической и культурной точек зрения, а не с религиозной.
