Η Κατερίνα Μυλωνά γεννήθηκε στην Αθήνα και είναι απόφοιτος του Τμήματος Νομικής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών και κάτοχος Τίτλων Ειδίκευσης στο Ιδιωτικό Διεθνές Δίκαιο του ομώνυμου Τμήματος και στη Διοίκηση Υπηρεσιών Υγείας της Εθνικής Σχολής Δημόσιας Υγείας (ΕΣΔΥ). Έχει παρακολουθήσει σεμινάρια στην Ακαδημία της Χάγης για το Ιδιωτικό Διεθνές Δίκαιο, έχει συνεργαστεί ως Ειδικός Επιστήμων του Τομέα Οικονομικών της Υγείας της ΕΣΔΥ και είναι μέλος του Δικηγορικού Συλλόγου Αθηνών.