Treballà per a revistes i publicacions com ara Revista, Destino, Gaceta Ilustrada o La Vanguardia. Durant una primera etapa també realitzà fotografies per a cartells i cinema. L’any 1953 féu la primera exposició individual dels seus treballs de creació. Des d’aleshores il·lustrà un nombre considerable de llibres, especialment de tema artístic o bé reportatges: Barcelona (1954), Tauromàquia (1962), Les cases pairals catalanes (1966), Els monestirs catalans (1968), El Pirineu (1970), Cerámica popular española (1973), Los espacios de Chillida (1974), Arquitectura de Sert (1977), El que hem menjat (1981), Veure Barcelona (1984) i els diversos volums d’una Història de l’Art Català (des del 1983), entre molts d’altres. La fotografia de Català Roca parteix del concepte neorealista de la imatge, cercant sempre el punt de vista insòlit i, sobretot, l’ambientació humana del tema. Fou considerat, per molts crítics, el fotògraf català més important del s. XX. Rebé el premi Ciutat de Barcelona dos cops (1951 i 1952), els premis nacionals de les arts plàstiques del ministeri de cultura (1983) i de la Generalitat de Catalunya (1991), la Creu de Sant Jordi (1992) i la Medalla d’Or al mèrit artístic (1993), entre altres guardons. Deixà un arxiu de més de 350 000 fotografies que el 2008 fou donat pels seus fills al Col·legi d’Arquitectes de Catalunya.