Katarina av Valois, född 27 oktober 1401, Paris, Frankrike—dog 3 januari 1437, Bermondsey Abbey, London, England), fransk prinsessa, hustru till kung Henrik V av England, mor till kung Henrik VI, och mormor till den första Tudor monarken av England, Henry VII.
Catherine var dotter till kung Charles VI av Frankrike och Isabella av Bayern och var mycket försummad i barndomen på grund av sin fars frekventa anfall av galenskap och hennes mammas själviska likgiltighet., Efter sin anslutning till den engelska tronen (Mars 1413), Henrik V förnyade förhandlingarna om hans äktenskap med Katarina inleddes av sin far, Henrik IV. hans efterfrågan på en stor hemgift och restaurering av Normandie och Aquitaine (en gång ägodelar av engelska kungar) ledde till krig, och äktenskapet ägde rum inte förrän den 2 juni 1420, efter undertecknandet av troyes fördrag. Catherine kröntes i Westminster Abbey i februari 1421 och födde en son, efteråt Henry VI, i December., Hon gick med Henry i Frankrike i Maj 1422 och återvände till England efter hans död följande augusti, bosatt först på Windsor Castle och senare på Baynard Slott, London.
Från omkring 1425, skvaller associerade Katarinas namn med en walesisk squire, Owen Tudor. Deras äktenskap kan ha ägt rum i hemlighet i 1429, eller de kan redan ha varit gift när, 1428, en handling av parlamentet antogs förbjuder hennes äktenskap utan samtycke av kung och råd. Owen Tudor fängslades 1436 och Catherine gick i pension till Bermondsey Abbey, London., Av Owen Tudor hade hon tre söner och två döttrar, varav en dog i barndomen; den äldsta sonen, Edmund, skapade earl av Richmond 1452, var far till Henry VII.