Katrin Orav töötab Psühhiaatria ja Psühhoteraapia Keskuse Sensus Tallinna keskuses. Ta on riiklikult tunnustatud psühhiaatria eriarst ja keskuse juhatuse liige.
Ta on lõpetanud Tartu Ülikooli arstiteaduskonna ning Tartu Ülikooli üldinternatuuri ja psühhiaatria residentuuri. Ta on töötanud psühhiaatrina SA PERH Psühhiaatriakliinikus, osaühingus Vaimne Tervis, nõustab Tallinna Vaimse Tervise Keskuse rehabiltatsioonimeeskonnas ning on Kaitseressursside Ameti Meditsiinikomisjoni ekspert.
Ta on töötanud lektorina Tervise Arengu Instituudis, Audentese Ülikoolis ja Tervishoiu Kõrgkoolis. Ta on läbinud kognitiiv-käitumusliku psühhoteraapia põhiväljaõppe ja pereteraapia algõppe ning EMDR (Eye Movement Desenzitization Reprocessing Therapy) esimese astme koolituse.
Ta on läbinud kohtupsühhiaatria põhikoolituse, osalenud ettekannetega kodu- kui rahvusvahelistel seminaridel ja koolitustel.
Ta on Eesti Psühhiaatrite Seltsi juhatuse liige, Eesti Kognitiivse- ja Käitumisteraapia Assotsiatsiooni ja Euroopa Trauma ja Dissotsiatsiooni Ühingu liige.