Als Sohn russisch-jüdischer Einwanderer wuchs Alex Katz im New Yorker Stadtteil Queens auf. Seine Mutter, die eine Ausbildung als Schauspielerin absolviert hatte, förderte früh sein Interesse an Kunst und Kultur.

Von 1946 bis 1949 studierte Katz an der renommierten Cooper Union Art School in New York, deren Lehrkonzept von den Ideen der europäischen Avantgarde geprägt war. Anschließend setzte er seine Ausbildung an der Skowhegan School of Painting and Sculpture in Maine fort, wo er sich intensiv mit Landschaftsmalerei und dem Arbeiten unter freiem Himmel beschäftigte.

Nach einer zunächst wenig beachteten ersten Einzelausstellung im Jahr 1954 entwickelte Katz kontinuierlich eine unverwechselbare Bildsprache. In den 1960er-Jahren entwarf er zudem Bühnenbilder und Kostüme für die Paul Taylor Dance Company. Im Laufe seiner Karriere erhielt er zahlreiche Auszeichnungen und Ehrungen, darunter ein Guggenheim-Stipendium für Malerei, die Aufnahme in die National Academy of Design sowie die American Academy of Arts and Letters. 2024 wurde ihm die National Medal of Arts verliehen.

Bekannt wurde Katz vor allem durch seine großformatigen Porträts und Landschaften, die sich durch klare Konturen, leuchtende Farben und eine reduzierte, zugleich elegante Formensprache auszeichnen. Seine Werke verbinden Gegenständlichkeit und Abstraktion auf einzigartige Weise und haben die zeitgenössische figurative Malerei nachhaltig geprägt. Katz lebt und arbeitet in New York und Maine.