Екатерина Юнге (в девичестве графиня Толстая) родилась 5 января 1844 года (24 декабря 1843 года по старому стилю) в Санкт-Петербурге, в семье живописца и скульптора, вице-президента Академии художеств графа Фёдора Петровича Толстого. Первые уроки рисования дочери преподавал отец. В сентябре 1863 года она вышла замуж за Эдуарда Андреевича Юнге, врача-окулиста, профессора Медико–хирургической академии.
В 1870-е годы Екатерина продолжила художественное образование у известных преподавателей–пейзажистов Арсения Мещерского и Михаила Клодта. Позже она совершенствовала своё мастерство в Дюссельдорфе под руководством пейзажиста Освальда Ахенбаха и жанриста Беньямина Вотье. В 1878 году она была награждена Малой серебряной медалью «за хорошие […] в живописи познания».
Семья Юнге стояла у истоков основания дачного посёлка Коктебель в Крыму. Отдыхая в Феодосии в 1870-е годы, Эдуард Юнге отправился на конную прогулку по окрестностям и ему очень понравились местные виды. Екатерина много своих работ посвятила Крыму. Особенно она любила писать пейзажи и цветы. Она была одной из первых женщин–живописцев педагогов, получивших известность не только в России, но и зарубежом, медалистка Всероссийской и Парижской всемирной выставок. В те годы такое было редкостью, и не случайно её перу принадлежит исследование «Русские женщины в искусстве». Екатерина Федоровна основатель и руководитель народной рисовальной школы в Киеве, а живя в Москве она преподавала в Строгановском училище. В 1885 году она стала почётным вольным общником Академии художеств. За все время существования этого звания им было удостоено чуть более 400 человек. Это звание носило чисто почётный характер, никаких льгот и прав оно не давало. Екатерина Фёдоровна автор портрета Фёдора Петровича Толстого, «Вид Московского Кремля и храма Христа Спасителя зимой» (1860-е), «Тригорское» (конец XIX), «Дом В.К. Анастасьева в Нижнем Магараче» (1880), «Набережная Ялты» (1880-е), «Сосны в Крыму», «Коктебель. Вид на Тихую бухту», «Цветы в корзине», «Море. Парусное судно» (обе – конец XIX – начало XX вв), «Коктебельская бухта», «У Новороссийска» (1891), «Осенний день в саду Лефортовского дворца в Москве» (1892), «Лодка на берегу» (1897)
Екатерина Юнге участвовала в Всемирной выставке в Париже (1878), регулярно экспонировала свои пейзажи на мероприятиях «Общества русских акварелистов», на выставках Императорской Академии художеств.
Работы Екатерины Юнге находятся в Государственной Третьяковской галерее, Государственном Эрмитаже, Феодосийской картинной галерее им. И.К. Айвазовского, Саратовского государственного художественного музея им. А.Н. Радищева, Великоустюгском государственном историко–архитектурном и художественном музее–заповеднике, Государственном Литературном музее в Москве, Доме-музее М.А. Волошина в Коктебеле, Государственном музее Л.Н. Толстого, Музее–усадьбе «Поленово», Ялтинском историко–литературном музее, в других региональных картинных галереях, а также во многих частных коллекциях.
Екатерина Юнге скончалась 2 февраля (20 января по старому стилю) 1913 года в Москве. Ппохоронена на кладбище при Донском монастыре.
