Elle fait ses débuts en Coupe du monde en décembre 1990 et remporte sa première épreuve en janvier 1999 dans la descente de Cortina d'Ampezzo. Au cours de sa carrière, elle est sacrée championne du monde de super-G lors des mondiaux de Sankt Anton am Arlberg en 2001.
Régine Cavagnoud a pris 199 départs en Coupe du monde. Elle compte huit victoires, pour un total de vingt-trois podiums. Elle se classe à deux reprises à la troisième place du classement général de la Coupe du monde, en 2000 et 2001, et remporte le globe de cristal du super-G cette dernière année. Elle compte également cinq titres de championne de France.