영국의 대표적인 그림책 작가이다. 런던에서 태어나 노팅엄셔의 한 마을에서 어린 시절을 보냈다. 12살 때 본격적으로 그림 공부를 시작하여, 20살 무렵 화가로 자립했다. 첫 개인전에서 인정을 받아 이를 계기로 다양한 주문을 받게 되고, 그중에서도 그리팅 카드의 디자인은 그녀를 유명하게 만들었다.

그리너웨이는 아이들의 모습이나 영국의 잘 손질된 정원을 매우 치밀하게 그림으로써 사람들에게 사랑을 받았다. 특히 아이들의 복장은 그녀 자신이 고안한 것으로, 나중에 '그리너웨이 패션'이라 불릴 정도로 인기를 모았다. 그녀의 그림은 때로 인공적이며 소재를 사실적으로 그리지 않는다는 점에서 비판을 받는 경우도 있었지만, 미술 평론가 존 라스킨은 그녀의 그림을 처음 봤을 때부터 높이 평가하여 옥스퍼드 대학에서 〈현대미술에 있어서의 그리너웨이 여사가 차지하는 위치〉라는 강연을 하기도 했다.

첫 그림책 『창가 아래서』는 천재 판화가이자 인쇄업자인 에드몬즈 에반스의 권유와 협력에 의해 완성된 것으로 압도적인 인기를 모았다. 이 작품은 자기 자신의 글에 맞춰 자유롭게 삽화를 그릴 수 있었기 때문에 그녀의 독창성이 유감없이 발휘되면서 그리너웨이 최고의 작품이 되었다. 이후 그녀는 다수의 명작을 남기고 그림책 사상 최고의 인기작가가 되었다.

1956년 영국도서관협회는 영국 아동도서의 뛰어난 삽화에 매년 주는 상에 그녀의 이름을 붙여 〈케이트 그리너웨이 상〉을 제정했다.