O substantivo mestre tem de facto o feminino mestra, e, em referência a uma mulher, é esta segunda forma que se emprega geral e corretamente. Contudo, pode também tornar-se legítimo usar mestre, por mestra evocar um sentido que pode não ser o mais adequado a certas situações.
Mestra é morfologicamente o vocábulo do género feminino que corresponde a mestre. Querendo encarecer alguém pelo seus ensinamentos em áreas da ciência ou da arte, dir-se-á, portanto, «um Mestre» e «uma Mestra». Contudo, a forma de feminino conheceu ao longo da sua história alguma especialização semântica, levando a fixar aceções como «professora que ensina crianças» e «mulher do mestre (de ofício)» (ver dicionário da Priberam), ainda que também ocorra com o sentido genérico de «professora» (ver dicionário da Porto Editora e dicionário da Academia das Ciências de Lisboa). Além disso, observa-se que, como designação de um grau académico, se usa mestre para os dois géneros: «ele é mestre em Estudos Clássicos», «ela é mestre em Estudos Clássicos» (cf. dicionário da Porto Editora e Vocabulário Ortográfico do Português). Compreende-se, portanto, que haja falantes que prefiram mestre mesmo quando falam de uma pessoa do sexo feminino, assim evitando os significados mais específicos e tradicionais ainda associados a mestra. É uma opção discutível, mas não se pode dizer que esteja incorreta, considerando que está consagrada no caso do referido grau académico.1
Quanto a explicar mestre como nome uniforme, é possível que tal uso tenha que ver com a resistência à formação do feminino em nomes referentes a cargos e profissões tradicionalmente vistos como atividades reservadas aos homens. Necessário é, porém, distinguir o caso de poetisa do de juíza. Se juíza parece ter encontrado aceitação, já poetisa, que até há cerca de um século estava bem consolidado como o feminino de poeta, começou a encontrar contestação entre quem assinalava a carga depreciativa ou condescendente do vocábulo, fazendo com que só poeta conotasse o exercício pleno, competente e criativo, da poesia. Sendo assim, várias autoras adotaram por vezes poeta como designação comum aos dois géneros, como aconteceu com a brasileira Cecília Meireles (1901-1964) ou a portuguesa Sophia de Mello Breyner Andresen (1919-2004) – ver também aqui.
Como adjetivo, mestre tem o feminino mestra: «desenho mestre» (cf. mestre no Dicionário Houaiss), mas «ideia mestra», «chave mestra», «trave mestra» (cf. mestre no dicionário da ACL).
1 Poderá argumentar-se que a disponibilidade de magistra já no latim clássico determina que mestra seja a forma referencialmente adequada e, portanto, correta. No entanto, é preciso lembrar que em português existem nomes e adjetivos terminados em -e (ou melhor, que têm -e como -índice temático) que ou não se modificam no feminino podem não : árabe, artífice, chefe (embora exista popularmente chefa) e os muitos nomes e adjetivos terminados em -nte (o/a agente, o/a militante, o/a presidente, o/a requerente etc.).