Родилась 9 декабря 1984 года в Москве.
Образ в "Comedy Woman": секс-символ, грудь программы.
Пережив роман с шоуменом Дмитрием Хрусталёвым, Варнава сейчас начала новые отношения, но, к сожалению, из-за плотного рабочего графика влюблённые видятся редко.
С весны 2013 по 2019 год встречалась с хореографом Константином Мякиньковым (род. 1987)
Снялась для апрельского номера 2010 года русской версии мужского журнала «Maxim
В ноябре 2012 года Екатерина Варнава появилась на обложке журнала XXL
С первого выпуска в 2008 году участвовала в телевизионной передаче «Comedy Woman» в образе «секс-символа шоу»[источник не указан 509 дней], а также занималась постановкой хореографических номеров.
С 27 августа по 10 сентября 2012 года вела программу «НТВ утром» (НТВ). Также была одной из ведущих программы «Битва хоров» на канале «Россия-1».
В 2014 году стала ведущей украинского телевизионного проекта «Кто сверху?» на Новом канале, заменив Ольгу Фреймут. Оставалась ведущей этого шоу до 2017 года, пока ей не запретили въезд на Украину за посещение Крыма[6]. В марте 2019 года Министерством культуры Украины включена в перечень людей, которые «представляют угрозу для национальной безопасности»[7].
В 2015 году стала ведущей телепроекта Первого канала «Танцуй!». В июле 2015 года совместно с Натальей Андреевной снялась в клипе группы «Рекорд Оркестр» на песню «Лада Седан»[8].
В ноябре 2016 года приняла участие в шоу «Проводник» на телеканале «Пятница!» и стала вместе с Андреем Бедняковым ведущей выпуска, который был посвящён Москве.
В 2017 году стала участницей шоу телеканала ТНТ Love is[9].
В декабре 2017 года была ведущей одного выпуска украинского теле-шоу «Орёл и решка».
C 21 апреля 2018 года — ведущая шоу «Песни. Реалити» на ТНТ.
С августа 2019 года — ведущая передачи «Вопросы Взрослому» на ютуб канале «Фьючерс».
С апреля 2020 года — ведущая юмористического шоу «Бой с гёрлс» на канале Пятница! (вместе с Александром Гудковым).
С сентября 2020 года — ведущая шоу «Секрет» на канале ТНТ вместе с Дмитрием Хрусталёвым