Александр Онуфриевич Ковалевский учился в Санкт-Петербургском университете. Получил степень магистра за диссертацию: «История развития ланцетника — Amphioxus lanceolatus», степень доктора за диссертацию: «Анатомия и история развития Phoronis». Был последовательно профессором зоологии в университетах Казанском, Киевском и Новороссийском.
В 1870—1873 годах совершил поездку с учёной целью на Красное море и в Алжир. После новой заграничной экскурсии избран в 1890 году ординарным академиком Императорской Академии наук. С 1892 по 1901 директор Севастопольской биостанции. Внёс практический вклад в аквариумистику.