Народилася у с. Клюшниківка Миргородського району Полтавської області.Вищу освіту отримала у 1968 р. в Полтавському сільськогосподарському інституті, здобувши кваліфікацію вченого зоотехніка. За на­правленням працювала техніком штучного запліднення у племрадгоспі «Чутове» Полтавської області. У 1962 р. переїхала в Миргородський район у колгосп ім. Куйбишева, де працювала зоотехніком. З 1965 по 1999 р. працювала у радгоспі «Вирішальний» Лохвицького району на посадах завідувача сепараторним пунктом, зоотехніком, завідувачем пункту штучного осіменіння тварин. З 1973 по 1999 р. — головний зоотехнік-селекціонер у дослідному господарстві імені Декабристів у с. Декабристи Миргородського району. У 1999 р. Катерина Іванівна очолила назване господарство. Директором Державного підприємства «Дослідне господарство імені Декабристів Полтавського інституту аг­ропромислового виробництва імені М.І. Вавилова УААН» працювала до 2008 р. Наступних два роки обіймала посаду виконавчого директора господарства.За період керування К. І. Цибенко Дослідним господарством у ньо­му було у наявності 3402 га ріллі, з них 600 га — багаторічні трави, пасо­вища; насіннєвий клин — 1500 га. Вирощували зернову групу, бобові, еспарцет та люцерну на насіння. Був і власний комбікормовий завод, навіть своя пасіка. В останні роки господарство у системі УААН по­сідало перші місця за врожайністю чотирьох культур: соняшнику, сої, гороху та ячменю. Пізніше додалася ще й кукурудза — 120 ц/га.Племінний репродуктор айрширів (айрширська порода — одна з найкращих у світі) нараховував 906 гол., із них 400 корів. Ще на по­чатку 80-х років минулого століття у господарство завезли 200 нете­лей цієї породи та 20 биків-плідників. Має Дослідне господарство й племзавод миргородської породи свиней на 3 тис. голів (200 основних свиноматок), який було засновано ще 1952 р. З метою підвищення високих смакових якостей м'яса під керівництвом Катерини Іванів­ни спеціалісти-працівники господарства перейшли на інтенсивну промислову відгодівлю: побудували відгодівельники на глибокій під­стилці, запровадили «шведські столи» з вільним доступом до кормів та води. Середньодобовий приріст становив 800 г, або 25 кг за місяць. Вихід м'яса — 65%; собівартість відгодівлі — 7,5 грн/кг.За отримані результати дослідницької роботи та впровадження новітніх технологій у виробництво К. І. Цибенко нагороджена Подякою Кабінету Міністрів України (2002). У 2001 р. Указом Президента Укра­їни їй присвоєно почесне звання заслуженого працівника сільського господарства України.У 2009 р. Катерину Іванівну обрано почесним членом УААН Відділення наукового забезпечення трансферу інновацій.У 2010 р. К. І. Цибенко обрано сільським головою Великобайрацької сільської Ради, де вона працює і дотепер.