W latach 1988–1995 reprezentowała Polskę w Fed Cup, drużynowych mistrzostwach świata tenisistek, kolejno w Melbourne (1988), Tokio (1989), Atlancie (1990), Nottingham (1991), Frankfurcie (1992-1994) oraz w Barcelonie (1995). W 1991 roku w Nottingham Polki pokonały drużynę Francji z czołowymi zawodniczkami w składzie. Nowak wygrała pojedynek singlowy z czołową zawodniczką światowego rankingu Nathalie Tauziat. Rok później we Frankfurcie Katarzyna Nowak, Magdalena Mróz i Katarzyna Teodorowicz po raz pierwszy w historii osiągnęły ćwierćfinał, pokonując Szwecję i Izrael. Nowak wygrała m.in. z Catariną Lindqvist (13. WTA) i Anną Smasznową (15. WTA). Po 23 latach sukces ten powtórzyły Agnieszka Radwańska, Urszula Radwańska, Klaudia Jans-Ignacik i Alicja Rosolska.
W 1990 roku po raz pierwszy awansowała do wielkoszlemowego turnieju French Open. Pięć lat później osiągnęła trzecią rundę. W 1992 roku awansowała do drugiej rundy Wimbledonu oraz, jako pierwsza polska tenisistka, reprezentowała Polskę na Letnich Igrzyskach Olimpijskich w Barcelonie.