Родился в состоятельной старообрядческой купеческой семье. В четырнадцать лет поступил на архитектурное отделение Московского училища живописи, ваяния и зодчества, после двух лет обучения перешел на отделение живописи. Учился у А. К. Саврасова. Для завершения образования Коровин едет в Петербург и поступает в Академию художеств, но через три месяца уходит оттуда, разочаровавшись в тамошних методах преподавания. В 1888 и 1894 Коровин вместе с другом, художником В. Серовым, совершает путешествия на Север. В результате появляются пейзажи: * Гавань в Норвегии * Ручей святого Трифона в Печенеге * Гаммерфест. Северное сияние * Мурманский берег. В 1890-х Коровин оформляет павильон Северной железной дороги, построенный по его проекту в Нижнем Новгороде. В 1900-х художник активно работает в театре, создавая эскизы костюмов и декорации к драматическим постановкам, а также операм и балетам. В частности, он оформляет спектакли «Фауст» (1899), «Конёк-горбунок» (1901), «Садко» (1906). Значительное место в творчестве Коровина занимает Париж. Городские пейзажи создаются явно под сильным влиянием французских импрессионистов. Во время Первой мировой войны Коровин работает консультантом по маскировке в штабе русской армии. На протяжении десятилетий Коровин участвовал в выставках художников разных направлений и объединений - передвижников, «Мира искусства», «Союза 36», Союза русских художников. С 1901 Коровин преподает в Московском училище живописи, ваяния и зодчества.
После октябрьской революции в России Коровин активно занимается вопросами сохранения памятников искусства, организует аукционы и выставки в пользу освободившихся политзаключенных, продолжает также сотрудничать с театром. В 1923 художник по совету А. В. Луначарского выехал за границу и поселился во Франции. Наряду с даром живописца Константин Алексеевич обладал и незаурядным литературным талантом. Когда утрата зрения вынудила полностью отказаться от изобразительного искусства, художник продолжал писать рассказы. Коровин скончался в Париже 11 сентября 1939. Большое количество работ художника хранится в Русском музее. Имеется также фильм о творчестве живописца производства Русского музея.