Katherine Boyer Waterston (* 3. März 1980 in London) ist eine US-amerikanische Schauspielerin.

Waterston wurde als Tochter von Lynn Louisa (geborene Woodruff) und des Schauspielers Sam Waterston in London geboren, wo ihre US-amerikanischen Eltern zu dieser Zeit arbeiteten. Ihre Schwester Elisabeth Waterston und ihr Halbbruder James Waterston sind ebenfalls Schauspieler und ihr Bruder Graham Waterston ist Regisseur. Sie wuchs überwiegend in Connecticut auf. Später studierte Waterston Schauspiel an der New York University und schloss ihre Ausbildung mit einem Bachelor of Fine Arts ab.

Ab Mitte der 2000er Jahre übernahm sie erste Rollen in Film- und Fernsehproduktionen. 2007 spielte sie eine kleine Nebenrolle in Tony Gilroys Michael Clayton, welches gleichzeitig ihr Kinodebüt darstellte. Es folgten regelmäßig weitere Auftritte als Nebendarstellerin in verschiedenen Filmproduktionen, ehe Waterston in der Filmbiographie Steve Jobs (2015) erstmals eine größere Rolle übernehmen konnte. 2016 spielte sie in dem Harry-Potter-Prequel Phantastische Tierwesen und wo sie zu finden sind die Porpentina Goldstein, welches ihre erste große Hauptrolle darstellte. Die Rolle der Zauberin übernahm Waterston auch in der Fortsetzung Phantastische Tierwesen: Grindelwalds Verbrechen (201. 2017 übernahm sie zudem die Hauptrolle der Daniels in Ridley Scotts Science-Fiction-Film Alien: Covenant.

Waterston lebte sechs Jahre lang in einer Beziehung mit dem Theaterautor und Regisseur Adam Rapp. 2019 wurde ihr Sohn geboren.