Née à Toronto et surtout connue pour son interprétation, récompensée par un Emmy, de l'hilarante Moira Rose, ancienne actrice de soap opera, dans la série Schitt's Creek, Catherine O'Hara n'est pas seulement une comédienne talentueuse, mais elle a également remporté un Emmy pour son travail d'écriture dans la série canadienne de sketchs comiques SCTV. 

O'Hara a grandi dans une famille nombreuse et catholique à Etobicoke. Elle a dit qu'ils ont été élevés pour se faire rire les uns les autres. Bien qu'elle soit populaire, elle n'a jamais assisté au bal de fin d'année de son école secondaire. Après avoir obtenu son diplôme, dans un geste bien calculé, O'Hara a trouvé un emploi de serveuse et le club d'improvisation Second City Theatre. Très vite, elle est nommée doublure de Gilda Radner et rejoint le club à l'âge de 20 ans. Connue pour ses étonnantes imitations de célébrités, elle fait partie de la distribution originale de SCTV en 1976. Après la reprise de l'émission aux États-Unis, elle a participé à l'émission Saturday Night Live. Elle a rencontré le décorateur américain Bo Welch et s'est installée à Los Angeles. Ils se sont mariés en 1992 et ont eu deux fils.

Au fil des ans, O'Hara a joué d'innombrables rôles comiques, notamment celui de la mère épuisée dans Home Alone, celui d'une invitée indésirable dans Beetlejuice et celui de la moitié d'un couple de chanteurs folk hippies vieillissants (avec Eugene Levy) dans Best in Show. Elle a aussi beaucoup travaillé en tant que voix-off, notamment en interprétant l'un des monstres de Where the Wild Things Are.

O'Hara a été nommée officier de l'Ordre du Canada en 2017, et elle a reçu le Prix du Gouverneur général pour l'ensemble de sa carrière artistique en 2020.