Joan Coromines i Vigneaux va néixer a Barcelona el 1905. Fill de l'escriptor i polític Pere Coromines, i de la pedagoga Celestina Vigneaux. Als 15 anys va escriure una carta a Pompeu Fabra fent algunes puntualitzacions sobre la llengua catalana. Als 18 anys va fer un vocabulari de la Crònica de Jaume I.

Va estudiar a la Facultat de Filosofia i Lletres de Barcelona, als Estudis Universitaris Catalans i a la Fundació Bernat Metge. Van ser mestres seus: Joaquim Balcells, Massó i Torrents, Nicolau d'Olwer i Carles Riba, entre d'altres. Va completar estudis a Montpeller (1927), a Madrid (1928), a Zuric (1929), i a París (1930). Va publicar la tesi doctoral, Vocabulario aranés, el 1931.

El 1930 va entrar a treballar a les oficines lexicogràfiques de l'Institut d'Estudis Catalans, amb el vistiplau del també lingüista Pompeu Fabra. El mateix any era professor de Filologia romànica de la Universitat de Barcelona. El 1931 va iniciar els treballs científics de l'Onomasticon Cataloniae, recull onomàstic exhaustiu dels Països Catalans, explicat des d'una perspectiva etimològica i lingüística, obra en la qual el filòleg treballaria pràcticament durant la resta de la seva vida.

El 1936, en col·laboració amb el seu pare, va editar el primer volum de la versió catalana de les Comèdies de Terenci. El 1937 va ser reclamat per l'exèrcit republicà, i va ocupar el lloc de traductor a l'Estat Major. En acabar-se la guerra civil espanyola, el 1939, es va exiliar a París i, de la Bibliothèque Nationale, va salvar fitxers de materials lingüístics. Aviat es va traslladar a l'Argentina on, gràcies a la coneixença de Menéndez Pidal, va obtenir una plaça de professor a la Universitat de Cuyo, província de Mendoza. L'any 1948 va ser nomenat professor a la universitat de Chicago i hi va tenir càtedra fins a la jubilació.

Des del 1952 va combinar les seves activitats docents a Chicago amb estades de recerca científica a Catalunya. Va ser membre de l'Institut d'Estudis Catalans des del 1950.

Del 1954 al 1957 es va dedicar gairebé exclusivament a la seva monumental obra en quatre volums titulada Diccionario crítico-etimológico de la lengua castellana. El 1961 va publicar el Breve diccionario crítico-etimológico de la lengua castellana. El 1965 i el 1970 va publicar, respectivament, els volums I i II dels seus Estudis de toponímia catalana. El 1967 va publicar l'edició crítica de El libro de buen amor de Juan Ruiz. El mateix any va tornar a Barcelona.

El 1971 va publicar Lleures i converses d'un filòleg, que va ser guardonat amb la Lletra d'Or. Entre 1976 i 1977 van aparèixer tres volums que aplegaven diversos treballs i estudis sota el títol Entre dos llenguatges.

Joan Coromines tenia un profund domini del català, del castellà i de l'occità, tant en l'aspecte de la història documental i literària com de la dialectologia; coneixia a fons la bibliografia fonamental de la romanística, i també la lingüística indoeuropea (cèltica, llatina i germànica) i la lingüística aràbiga. Amb aquest bagatge va iniciar l'empresa científica més ambiciosa, el Diccionari etimològic i complementari de la llengua Catalana (1980-91).

El Diccionari etimològic i complementari de la llengua catalana, compost per nou volums, és un diccionari crític, etimològic, històric i comparatiu, que complementa els reculls lexicals anteriors, més que en mots nous, en nous significats i en dades de totes classes referents a la vida i l'ambient de les paraules. El caràcter crític hi apareix més encara, potser, que en el seu primer diccionari castellà, Diccionario crítico etimológico de la lengua castellana (1954-57). Els aspectes històric i dialectològic hi sorgeixen amb un relleu particular. L'objectiu final és sempre l'etimologia. Comparat amb el diccionari castellà, els aspectes reservats a la llengua parlada moderna hi són en una mesura força més gran, i és més generós en citacions de textos literaris. És molt ric, encara, en dades toponímiques. Tots dos diccionaris, el català i el castellà, s'ajuden i es remeten sovint l'un a l'altre. Coromines va comptar amb la col·laboració de Joseph Gulsoy, Max Canher, Carles Duarte i Àngel Satué.

El 1991 van ser compendiats els seus estudis sobre l'aranès a El parlar de la Vall d'Aran.

El 1994 va acabar la redacció de l'Onomasticon Cataloniae, fruit de més de seixanta anys de dedicació (1931-94). L'obra, publicada per Curial Edicions Catalanes, és un ampli recull d'onomàstica que enregistra i explica etimològicament els noms de persona i de lloc, antics i moderns, emprats al domini lingüístic català (els topònims recollits passen de 400.000). Coromines va comptar amb la col·laboració de Max Cahner, Joan Ferrer, Josep Giner, Joseph Gulsoy, Josep Mascaró, Philip D. Rasico i Xavier Terrado.

Entre els nombrosos guardons que li van ser concedits destaquen la Medalla d'Or de la Generalitat (1980), el Premi d'Honor Jaume I (1981), el Premi d'Honor de les Lletres Catalanes (1984), el Premio Nacional de las Letras Españolas (1989), el Premi Sanchís Guarner (1989), el Premi Nacional de Cultura, 1995 i el Premi de la Institució de les Lletres Catalanes (1996).

El 1995, amb motiu del seu norantè aniversari, va rebre un homenatge dels Països Catalans, a propòsit del qual es va editar el llibre Joan Coromines. 90 anys, que conté escrits de diversos deixebles i col·laboradors del lingüista. D'altra banda, l'Acadèmia de la Llengua Basca el va nomenar acadèmic d'honor de la corporació (Euskaltzain ohorezko).

Joan Coromines va morir a Pineda de Mar, el Maresme, el 2 de gener de 1997. Va deixar enllestida la revisió de l'Onomasticon Cataloniae.

El 1998 es va inaugurar a la Universitat de Salamanca una càtedra d'estudis catalans, que porta el nom del filòleg Joan Coromines. Alhora, la Fundació Pere Coromines de Sant Pol de Mar va promoure la publicació de la correspondència de Joan Coromines amb Pompeu Fabra dels anys de l'exili (1998) i amb Francesc de Borja Moll, del 1933 al 1980, (2000) les dues edicions, a càrrec del segell Curial, aporten dades per al coneixement de la personalitat i l'obra dels filòlegs d'aquests epistolaris.