Catherine Locatelli est chargée de recherche CNRS à l'IEPE depuis 1990.
Ses recherches portent sur la réforme du secteur énergétique russe, et en premier lieu sur la réforme des industries pétrolière et gazière. Elle étudie la question de la privatisation, de la libéralisation et de la réforme des prix des industries des hydrocarbures, dans un environnement économique et institutionnel spécifique.

Elle étudie également la Russie en tant que fournisseur important d'hydrocarbures, notamment de l'Union européenne, et analyse les conséquences des évolutions internes des industries énergétiques sur les marchés énergétiques internationaux. Le thème de la libéralisation du marché gazier européen et de ses enjeux pour la Russie est plus particulièrement analysé.

Catherine Locatelli s'intéresse également aux relations Russie-Caspienne en matière d'hydrocarbures et d'approvisionnement des marchés énergétiques internationaux.

Elle est titulaire d'un doctorat de sciences économiques de l'université de Grenoble II (1986) et d'une habilitation à diriger des recherches (2001).