Catherine Lisa Bell è nata a Londra da padre scozzese e da madre iraniana. All’età di tre anni, dopo il divorzio dei suoi genitori, si trasferì con la madre a Los Angeles, ottenendo la cittadinanza statunitense all’età di 12 anni. Intraprese gli studi all’Università della California di Los Angeles (UCLA) con l’intenzione di diventare ingegnere biomedico o medico, ma la sua avvenenza la fece optare per la carriera di modella. In questa attività uno dei suoi primi lavori la vide impegnata in Giappone.
In gioventù partecipò a diversi spot pubblicitari, ma la sua prima apparizione in un film la vide impegnata come controfigura di Isabella Rossellini in La morte ti fa bella (1992). Nel 2003 ha interpretato una parte secondaria nella commedia Una settimana da Dio con Jim Carrey. Dal 23 settembre 1995 fino al 29 aprile 2005, quando la serie è stata chiusa, la Bell è stata co-protagonista della fortunata serie televisiva giuridico-militare JAG – Avvocati in divisa, nella quale interpretava il ruolo del Tenente Colonnello dei Marines Sarah MacKenzie. Partecipa come co-protagonista alle 7 stagioni della serie Army Wives, interpretando Denise Sherwood. È Cassandra Nightingale (Cassie) nella serie di film TV The Good Whitch, ideata da Hallmark Channel e arrivata negli USA al settimo episodio.