Fils de Pierre Corneau, un vétérinaire de campagne, il grandit sur les bords de la Loire. Il fait ses études secondaires au lycée Pothier à Orléans, où en 1955-1956, son professeur d'histoire-géographie est Pierre Vidal-Naquet.
Fasciné par le cinéma américain, Alain Corneau a néanmoins abordé au cours de sa carrière un éventail de genres assez large, allant de la fresque épique avec Fort Saganne à la psychologie intimiste grâce aux Mots bleus.