Екатерина Зинченко родилась 7 июля 1960 года в Одессе в семье инженера и учительницы. Долгое время она даже не задумывалась об актерской карьере: после школы Екатерина поступила в Одесский электротехнический институт связи. Жизнь девушки изменил роковой случай. По рассказам самой Зинченко, она влюбилась в московского актера и ради него помчалась из Украины в Россию. Настойчивая девушка решила во что бы то ни стало добиться расположения возлюбленного. Преследуя цель, она пробралась в ГИТИС, чтобы разыграть случайную встречу с молодым актером. В это время в вузе проходили вступительные экзамены. Один из педагогов заметил отчаянную красавицу в тот момент, когда она стояла на пожарной лестнице, и бросил ей фразу, перевернувшую жизнь Зинченко. Педагог сказал, что в ГИТИС можно пробраться вполне законным способом – в качестве абитуриентки, поступающей в вуз. Екатерина решила попробовать силы и неожиданно для самой себя прошла конкурс.
Уже на первом курсе режиссер Сергей Колосов пригласил Зинченко сняться в фильме «Назначение» (1980) вместе с Андреем Мироновым, Александром Калягиным и Ириной Купченко. На втором курсе начинающая актриса почувствовала вкус всесоюзной славы. Режиссер Игорь Масленников пригласил ее в картину «Шерлок Холмс и доктор Ватсон: Сокровища Агры» на роль мисс Мэри Морстен – загадочной девушки, которая обращается к знаменитому детективу с просьбой отыскать ее отца и разгадать тайну, касающуюся получения жемчужин, по одной каждый день. Эта роль принесла Зинченко признание и популярность. Предложения сниматься последовали одно за другим: в частности, она сыграла в фильме «Парашютисты» (1984) и «Мой любимый клоун» (1986). Впрочем, ни одна из последующих героинь Екатерины не смогла затмить прелестную мисс Морстен.
В 1990 году Зинченко снялась в комедии Анатолия Эйрамджана «Бабник», где сыграла подругу холостяка-ловеласа. Режиссеру приглянулась выразительная актриса, и впоследствии он снял ее в других лентах. Так, в комедии Эйрамджана «Моя морячка» (1990) она исполнила роль столичной коллеги главного героя, а в фильме «Жених из Майами» (1994) сыграла бывшую жену центрального персонажа. В ленте «Третий не лишний» (1994) Екатерина предстала соблазнительной танцовщицей, которую нанимают, чтобы расстроить свадьбу главного героя. В похожем образе эффектной красавицы она снялась фильмах Эйрамджана «Когда все свои» (1998), «Агент в мини-юбке» (2000), «День Святого Валентина» (2000), «Тайное свидание» (2001), «Любовница из Москвы» (2001), «Стрела любви» (2003), «Легкий поцелуй» (2003), «Жениться в 24 часа» (2004), «Заторможенный рефлекс» (2004), «Не нарушая закона» (2004). В 2000 году Екатерина вновь исполнила звездную роль мисс Морстен в картине Игоря Масленникова «Воспоминания о Шерлоке Холмсе». В проектах других режиссеров Екатерина играла только второстепенных персонажей, например, женщину-жертву в детективе Всеволода Плоткина «Лифт» (2006), подругу главной героини в романтической драме «Когда не хватает любви» (2008), продавца зоомагазина в сериале «Доктор Тырса» (2010), директора детского дома в телекомедии «Папаши» (2011).
Екатерина состояла в браке, родила двоих детей – сына и дочь. Впоследствии супруги расстались.
