Родился 9 июня 1968 г. в Ленинграде (ныне - Санкт-Петербург) в семье военного моряка.
В 1992 г. окончил Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ) по специальности "правоведение". Также заочно получил образование в Православном Свято-Тихоновском богословском институте (ныне - Православный Свято-Тихоновский богословский университет).
Кандидат юридических наук. В 1999 г. в СПбГУ защитил диссертацию на тему "Владение и владельческая защита в гражданском праве".
В 1986-1988 гг. проходил срочную службу в Вооруженных силах СССР.
В 1992 г. поступил на работу в органы прокуратуры на должность помощника прокурора Выборгского района Санкт-Петербурга.
С 1992 по 1994 г. - следователь прокуратуры Выборгского района Санкт-Петербурга.
В 1994-1997 гг. - прокурор отдела по надзору за исполнением законов о федеральной безопасности прокуратуры Санкт-Петербурга.
В 1997-1998 гг. - заместитель прокурора, в 1998-2001 гг. - прокурор Московского района Санкт-Петербурга.
С 2001 по 2005 г. - заместитель, в январе - феврале 2005 г. - первый заместитель прокурора Санкт-Петербурга.
С февраля по ноябрь 2005 г. - прокурор Республики Башкортостан.
С 14 ноября 2005 г. по 12 мая 2008 г. - полномочный представитель президента РФ в Приволжском федеральном округе. Сменил на этом посту Сергея Кириенко.
С 14 ноября 2005 г. - член Совета безопасности РФ.
12 мая 2008 г. был назначен министром юстиции РФ в правительстве Владимира Путина. Сменил во главе ведомства Владимира Устинова. Сохранил свой пост в кабинетах Дмитрия Медведева, сформированных в мае 2012 г. и мае 2018 г. 15 января 2020 г. второе правительство Дмитрия Медведева ушло в отставку, министры исполняли свои обязанности до 21 января. В состав нового правительства Михаила Мишустина Александр Коновалов не вошел.
С 30 июня 2008 г. - специальный представитель президента РФ по взаимодействию с Европейским союзом в области свободы, безопасности и правосудия. Повторно назначался на эту должность 2 августа 2012 г.
31 января 2020 г. вернулся на работу в Администрацию президента РФ, где занял должность полномочного представителя главы государства Конституционном суде. Сменил на этом посту Михаила Кротова.
Член советов при президенте РФ по противодействию коррупции (с мая 2008 г.), по кодификации и совершенствованию гражданского законодательства (с июля 2008 г.).
Входил в состав советов при президенте РФ по реализации приоритетных национальных проектов и демографической политике (2008-2010), по развитию местного самоуправления (2017-2020).
Возглавляет наблюдательный совет Ассоциации студенческого баскетбола.
Сумма декларированного дохода за 2013 г. составила 3 млн 934 тыс. руб.
Сумма декларированного дохода за 2014 г. составила 5 млн 39 тыс. руб., супруги – 1 млн 690 тыс. руб.
Сумма декларированного дохода за 2015 г. составила 6 млн 342 тыс. руб., супруги – 1 млн 695 тыс. руб.
Сумма декларированного дохода за 2016 г. составила 7 млн 194 тыс. руб., супруги – 1 млн 545 тыс. руб.
Сумма декларированного дохода за 2017 г. составила 6 млн 922 тыс. руб., супруги – 1 млн 186 тыс. руб.
Сумма декларированного дохода за 2018 г. составила 8 млн 745 тыс. руб., супруги – 1 млн 156 тыс. руб.
Сумма декларированного дохода за 2019 г. составила 7 млн 734 тыс. руб., супруги – 1 млн 248 тыс. руб.
Сумма декларированного дохода за 2020 г. составила 7 млн 434 тыс. руб., супруги – 1 млн 32 тыс. руб.
Сумма декларированного дохода за 2021 г. составила 8 млн 763 тыс. руб., супруги – 907 тыс. руб.
Действительный государственный советник РФ I класса (2006).
Действительный государственный советник юстиции РФ (2008).
Награжден орденами Почета (2008), "За заслуги перед Отечеством" IV степени.
Имеет ордена РПЦ: Святого преподобного Серафима Саровского II степени (2006), Святого благоверного князя Даниила Московского II степени (2009).
Автор монографии "Владение и владельческая защита в гражданском праве" (2001).
Православный.
Кандидат в мастера спорта по академической гребле.