Родился 27 июля 1875 года в Могилёв-Подольском в дворянской семье. Учился
в Морском корпусе, куда поступил в 1892 году. Окончив Корпус в 1895 году, получив чин мичмана. В 1902 году окончил артиллерийский офицерский класс с зачислением
в артиллерийские офицеры 1-го разряда. В 1900 году был командирован
в Филадельфию, где наблюдал за строительством эскадренного броненосца «Ретвизан», затем служил на этом корабле до марта 1904 года артиллерийским офицером. 

В апреле 1904 года назначен флагманским артиллерийским офицером морского походного штаба эскадры Наместника Его Императорского Величества на Дальнем Востоке и переведён на броненосец «Цесаревич». 

В 1906—1909 годах служил на Черноморском флоте в должности флагманского артиллерийского офицера штаба командующего Практическим отрядом Чёрного моря и штаба начальника морских сил Чёрного моря. В 1910 году был произведен в чин капитана 2-го ранга и командирован в Англию, Италию и Францию для изучения организации военного флота. После возвращения в Россию преподавал в Морской академии. 

С 1913 по 1916 год снова служил на Чёрном море в должности исправляющего должность начальника оперативного отдела штаба начальника морских сил Чёрного моря и флаг-капитана по оперативной части штаба командующего флотом Чёрного моря. 

25 августа 1914 года был произведен в чин капитана 1-го ранга. 

6 ноября 1916 года прибыл в Тулон, где принял командование над находящимся там
на ремонте крейсером «Аскольд» . В апреле 1917 года «Аскольд» прибыл в Мурманск,
а Кетлинскому указом Временного правительства было присвоено звание контр-адмирала. Он также был назначен Главнамуром, то есть командующим всем северным побережьем Кольского полуострова.

После Октябрьской революции был отстранён от должности. Мурманский совет собирался отдать его под суд за утверждение смертного приговора матросам «Аскольда» в 1916 году. Экипаж крейсера выступил в защиту бывшего командира,
и народный комиссар по морским делам РСФСР Павел Дыбенко отдал распоряжение об аресте Кетлинского до окончания работы следственной комиссии. Одновременно Революционный судовой комитет подал требование расстрелять Кетлинского. 

28 января 1918 года Казимир Кетлинский был тяжело ранен по дороге из Центромура
к штабу неизвестными и скончался 10 февраля.