Katharina Morik hat 1981 an der Universität Hamburg promoviert und 1988 an der TU Berlin habilitiert. Sie ist seit 1991 Professorin an der TU Dortmund, wo sie den Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz einrichtete, mit dem Fokus auf maschinellem Lernen und Data Mining.

Sie warb 2011 den Sonderforschungsbereich 876 „Informationsgewinnung durch Analyse unter Ressourcenbeschränkung“ ein, dessen Sprecherin sie ist. Mit 14 Projekten ging er 2015 in seine zweite Phase.

Katharina Morik hat zahlreiche Publikationen in internationalen Zeitschriften und Tagungen. Sie ist in den Programmkomitees der wichtigsten Tagungen des Fachs und gründete gemeinsam mit Xindong Wu und anderen die internationale Konferenzreihe „IEEE International Conference on Data Mining“. Sie ist im Herausgebergremium der internationalen Zeitschriften „Knowledge and Information Systems“ und „Data Mining and Knowledge Discovery“.

Aus der am Lehrstuhl entwickelten Toolbox RapidMiner ist die international meist verwendete Software zur Datenanalyse geworden, die von der gleichnamigen Firma angewandt, vertrieben und weiter entwickelt wird.