Charles Catteau besuchte die École Nationale de Céramique de Sèvres, machte eine Ausbildung bei der Porzellanmanufaktur Sèvres und erhielt 1904 eine Anstellung bei der Königlichen Porzellan Manufaktur Nymphenburg. Er war Mitglied der Société des Artistes Français. 

1906 ging er zu Boch Frères Keramis und war dort von 1907 bis zum Ende seiner Berufstätigkeit verantwortlich für die Dekorabteilung und die Werkstatt für fantasievolles Design.  

Nach anfänglich traditionellen Kreationen schuf er nach dem Ersten Weltkrieg neue Formen, Dekors und Glasuren. Seine Emaille Arbeiten wurden mit der Zeit immer farbenfroher. 1920 findet man neben Pflanzen und Tieren auch geometrischen Formen, inspiriert von japanischer und afrikanischer Kunst, im Stil des Art Déco.

Er gilt oft als einer der vielseitigsten Keramikkünstler seiner Generation, der auch die Ästhetik der Glasindustrie beeinflusste. Er entwarf u.a. Glasdekor für Val-Saint-Lambert.

1925 gewann Catteau die Goldmedaille auf der Pariser Exposition internationale des Arts Décoratifs et industriels modernes.