Кейт Уинслет родилась 5 октября 1975 года в Рединге, графство Беркшир, в семье Роджера Уинслета и Салли Бриджес. Оба они работали актёрами (однако высот в карьере не достигли, и в промежутках между ролями были вынуждены подрабатывать) — эта профессия была в их семье потомственным ремеслом. Две их другие дочери, Бет Уинслет и Анна Уинслет, тоже стали актрисами, хотя и куда менее удачливыми, чем Кейт. Брат актрисы, Джосс, прекратил актёрскую карьеру.

Рано почувствовав интерес к сцене, она в возрасте одиннадцати лет начала изучать основы актёрского мастерства в школе Redroofs Theatre School и проучилась там до 1992 года.

Впервые Кейт появилась перед камерой в семилетнем возрасте, снявшись в рекламном ролике для хлопьев. В 1990 году она дебютировала на телевидении, получив эпизодическую роль в фильме Shrinks, и на протяжении трёх лет снималась в телесериалах. В 1991 году на съёмках одного из них — научно-фантастического сериала BBC под названием «Тёмное время года» — юная актриса завязала роман со своим партнёром, двадцативосьмилетним актёром Стивеном Тредром (их отношения продлились четыре года, а в 1997 году Стивен умер от рака). Также в начале 1990-х Кейт периодически играла в театре — так, она исполнила роль Венди в постановке «Питер Пэн».

Первая серьёзная работа, которая стала дебютом актрисы в кино, досталась Кейт в 1994 году. Режиссёр Питер Джексон выбрал её из 175-ти претенденток на роль Джульет Хьюм в своем новом триллере «Небесные создания». Сюжет фильма, ради которого актриса отправилась в Новую Зеландию, был основан на реальных трагических событиях 1952 года, когда девочка-подросток Джульет Хьюм подговорила свою подругу Полин Паркер убить её мать, после того как та усмотрела в их дружбе гомосексуальные мотивы и запретила им видеться. В итоге фильм собрал ряд престижных наград, и Уинслет не осталась в стороне, получив за блестящее исполнение роли молодой убийцы премию Общества кинокритиков Лондона как лучшая актриса.

В 1995 году, после посредственного диснеевского фильма-сказки «Первый рыцарь при дворе короля Артура», где Уинслет снялась в роли принцессы Сары, последовала важная веха в развитии её карьеры — мелодрама Энга Ли «Разум и чувства» по мотивам классического романа Джейн Остин. Актриса сыграла Марианну, среднюю из трёх сестер Дешвуд, — страстную и импульсивную девушку, а роль старшей и более рассудительной сестры исполнила Эмма Томпсон. Картина снискала признание у публики, собрав около 134 миллионов долларов в мировом прокате, и была удостоена двух с лишним десятков кинонаград. Три из них получила Уинслет, в том числе премию BAFTA. Также 21-летняя актриса, по мнению критиков, лучшая из всего актёрского состава была номинирована на «Оскар» за женскую роль второго плана