Nata a Ginevra, ha il doppio passaporto: britannico (è in particolare originaria del Galles) e statunitense. I suoi genitori sono l'attore Richard Burton e la produttrice Sybil Williams, che divorziarono quando aveva 7 anni; suo padre morì nel 1984 per un'emorragia cerebrale.
Ha esordito giovanissima in Anna dei mille giorni (1969), in cui tuttavia non è accreditata.
In televisione ha avuto successo partecipando tra l'altro a Grey's Anatomy e a Scandal.
Nelle versioni in italiano dei suoi lavori, Kate Burton è stata doppiata da:
Aurora Cancian in Law & Order - I due volti della giustizia, L'amore infedele - Unfaithful, Grey's Anatomy (st. 1-3, 6, 8, 14-15, 18), Law & Order - Unità vittime speciali, Remember Me, Scandal
Anna Rita Pasanisi in Max Payne, Homeland - Caccia alla spia, Veep - Vicepresidente incompetente, The Good Wife
Lorenza Biella in Grosso guaio a Chinatown, 127 ore, Che fine ha fatto Bernadette?
Jean Aitken Bell · Elizabeth Bertram · Mary De Burgh Burt ·Kate Burton · Florence Missouri Caton · Margaret Cowie Crowe · Margaret Davidson · Agnes Earl · Lorna Ferris · Louise E Fraser · Margaret Neill Fraser · Violet Fraser · Norah Neilson Gray ·Mary Grey · Alice Annie Guy ·Katherine Harley ·Evelina Haverfield ·Ruth Holden · Margaret Houston · Margaret W Hutchison ·Louisa Jordan · Hughina McCulloch ·Edith McKay · Augusta Minshull · Bessie Murdoch · Cicely Mary Leigh Pope · Janet Reid ·Ishobel Ross · Margaret Caroline C Ryle · Bessie Sutherland · Caroline Toughill
Inservienti infermieristici
Millicent Armstrong · Mabel Dearmer · Kathleen N Dillon · Mary H J Henderson · Jessie Elizabeth Martin Kerr · Hilda Lorimer · Isobel MacPhail · Ethel Moir · Sara Payne Morrison
Wilhelmina Hay Abbott · Muriel Craigie · Vera Christina Chute Collum · Violet Douglas-Pennant · Maud Ford ·Miles Franklin · Edith Hacon ·Mary Henderson ·Kathleen Innes · Margaret Helen Munro Kerr · Hilda Petrie · Agnes T MacKenzie · Harriet Christina Newcomb · Alma Rattenbury · Olive Smith · Edith Anne Stoney ·Leslie Joy Whitehead