Село Катериновка находится на левом берегу реки Берестовая, выше по течению на расстоянии в 1,5 км расположено село Вознесенское, ниже по течению на расстоянии в 1,5 км расположено село Каменка, на противоположном берегу расположено село Лебяжье (Зачепиловский район).
На расстоянии в 1 км расположено село Гадяч.
Село окружено лесным массивом (сосна).