Après l’obtention d’un DEA de droit pénal à l'université Paris 1 Panthéon Sorbonne, sous la direction du professeur Mireille Delmas-Marty, Catherine Bauer-Violas a complété sa formation universitaire par la rédaction d'une thèse portant sur « la question du jury de la Cour d'assises » sous la direction de Bernard Bouloc, soutenue en 1996.
A l’issue de trois années d’exercice au Barreau de Strasbourg en qualité d’avocat à la Cour, de retour à Paris, elle choisit de travailler pour des avocats au Conseils. Pendant plus de dix ans, elle se forme ainsi à la technique de cassation au sein de la SCP Peignot-Garreau, aussi bien en matière pénale, qu’en matière sociale et dans les divers domaines du droit privé et du droit public.
En 2010, elle obtient le CAPAC (Certificat d'aptitude à la profession d'avocat aux Conseils) et à la fin de l'année 2011, après avoir prêté serment, elle s’associe à Bernard Peignot et Denis Garreau.