卡特里娜飓风于美国中部时间8月29日早上6点10分以3级飓风的身份第二次登陆路易斯安那州布拉斯-特里姆夫附近,风速为125英里/小时(205公里/小时)。由于"卡特里娜"刚刚从4级强度减弱,也因为海岸线的形状,4级风被认为在陆地上存在,而风眼在水面上。在登陆时,在距离中心120英里(190公里)处录得飓风强度的风,风暴的中心气压为920毫巴(27.17英寸汞柱),其前进速度为15英里/小时(10公里/小时)。当它沿着路易斯安那州东部的海岸线前进时,普莱奎明斯、圣伯纳德教区和圣塔曼尼教区的斯利德尔的大部分社区都被风暴潮和眼球的强风严重破坏,它还掠过新奥尔良东部,因强烈的洪水和风灾给该市造成了价值10亿美元的损失。
原先的估计记录显示,卡特里娜这次登陆是4级飓风,风速135英里/小时(220公里/小时);然而,如上所述,风暴在登陆前就减弱到3级强度。削弱的原因目前还不完全清楚;虽然眼墙替换周期起到了一定作用,但略微增加的切变、海面温度下降、风暴西部半圆上的干燥空气以及与大陆地幔的相互作用也可能对削弱气旋起到了作用。这与以往墨西哥湾强气旋的趋势一致:所有最低中心气压为973毫巴(28.73英寸汞柱)或更小的气旋在登陆美国墨西哥湾海岸前的12小时内都有所减弱。
几个小时后,"卡特里娜"在稍稍减弱后,第三次在路易斯安那州和密西西比州交界处附近登陆,持续风速120英里/小时(195公里/小时),气压928毫巴(27.37英寸汞柱),强度仍为3级。它第二次登陆时的最低压力为920毫巴(27.17英寸汞柱),使"卡特里娜"成为有记录以来登陆美国的第三强飓风,仅次于1969年"卡米尔"飓风的909毫巴(26.85英寸汞柱)和1935年劳动节飓风的892毫巴(26.35英寸汞柱)记录。
由于风暴非常大,其极具破坏性的眼墙风和风暴的东北象限将创纪录的风暴潮推上岸,击碎了整个密西西比海湾沿岸,包括密西西比州的城镇,如韦韦兰、海湾圣路易斯、帕斯克里斯蒂安、长滩、海湾港、比洛克西、海洋泉、高蒂尔和帕斯卡古拉,以及阿拉巴马州的拉巴特湾。在密西西比州的圣路易斯湾,风暴潮最高时达到28英尺(8.5米),远在阿拉巴马州的莫比尔也有13英尺(4.0米),那里的风暴潮是1917年以来最高的。由于该地区的水文条件、飓风的极端大小以及它在登陆前不久才减弱,风暴潮特别大。当"卡特里娜"飓风在密西西比州上空向内陆斜移时,大风造成的破坏几乎影响了整个州。