Катарина Вељовић Корачин је дипломирала на Физичком факултету Универзитета у Београду, на смеру Метеорологија, 2000. године. На истом факултету запослена је од 2001. године, када је изабрана за асистента-приправника за ужу научну област Синоптичка метеорологија. На Физичком факултету Универзитета у Београду магистрирала је 2005. године под руководством професора Лазара Лазића, и докторирала 2012. године под руководством академика Федора Месингера и професора Боривоја Рајковића. Тема докторске дисертације је била „Побољшања регионалних прогноза у односу на глобалне код дуготрајних интеграција“.
На Физичком факултету Универзитета у Београду изабрана је у звање доцента 2014. године, а у звање ванредног професора 2024. године.
Током наставничке каријере била је асистент на рачунским вежбама из Микрофизике облака (2002-2018) и Динамике облака (2005-2025), као и Анализе времена (2001-данас). Предавач је на предметима Општа метеорологија 2, Анализа времена, Асимилација података, Општа циркулација атмосфере и Практикум из анализе и прогнозе времена. Коаутор је рецензираног уџбеника за студије метеорологије „Општа метеорологија“ (2024). Учествовала је у комисијама за одбрану више од 50 дипломских и мастер радова урађених на Институту за метеорологију Физичког факултета Универзитета у Београду. Била је ментор два дипломска и осам мастер радова. Ментор је једне докторске дисертације. Од 2003-2015. године обављала је посао секретара катедара Института за метеорологију. Рецензирала је један домаћи уџбеник и радове у више међународних часописа са СЦИ листе. Била је члан организационих одбора три научне конференције одржане у Београду, чији је домаћин била Српска академија наука и уметности (САНУ). У периоду 2002-2023. године имала је учешће на шест домаћих и међународних пројеката. Сарадник је на пројекту САНУ – Време и клима. Учесник је пројекта у оквиру програма ПРИЗМА, Фонда за науку Републике Србије, за период 2024-2026. године.
Области истраживања којима се бави укључују: Анализу и прогнозу времена, нумеричко моделирање атмосфередетерминистичким и пробабилистичким приступима изучавања облачности, магле, топлотних таласа и екстремних временских појава, као и коришћење метода верификације прогноза. Има 14 публикација у међународним часописима са импакт фактором већим од један и три поглавља у монографијама од међународног значаја, који су цитирани преко 460 пута, предавања на међународним конференцијама као и публикације у зборницима међународних конференција.
Добитник је награде из фонда “Боривоје Добриловић” за најбољи научни рад објављен у периоду 2012-2014. године. Била је члан Савета факултета у више сазива и члан радне групе за израду плана интегритета Физичког факултета.