Родился 12 апреля 1899 года в Павлодарском уезде Семипалатинской области.
Доктор геолого-минералогических наук (1942), профессор (1950), первый директор Института геологии казахского филиала Академии наук СССР (1941-1964), заместитель Председателя этого филиала (1942-1946), академик Академии наук СССР (1946), организатор и первый президент АН КазССР (1946), лауреат Государственной (1942) и Ленинской (1958) премий, К.И.Сатпаев был всесторонне развитым ученым – человеком, который мог стать и замечательным писателем, и историком, и вдумчивым педагогом, и математиком. По этому поводу Мухтар Ауэзов говорил: “Большая особенность Каныша заключалась в том, что он и с химиком, и с биологом, и с физиком, и с медиком да и с историком и филологом может разговаривать на их научном языке”.
В 1932 году К. И. Сатпаев публикует первую научную монографию “Джезказганский медно-рудный район и его минеральные ресурсы”. К тому времени было установлено, что в рудах Жезказгана более 2 млн. тонн меди, а не 60 тыс. тонн, о которых говорили английские специалисты и сотрудники из Геологического комитета при СНК. Это было доказательством научного предвидения К. И. Сатпаева.
В 1934 году на сессии Академии наук СССР К. И. Сатпаев выступает с докладом "Медь, уголь, железные, марганцевые руды и другие полезные ископаемые Джезказган-Улутауского района", в котором всесторонне обосновывает богатые перспективы Жезказганского месторождения и всего района. Ученые Москвы во главе с В. А. Обручевым убедились в безусловной победе молодого ученого.
В трудных условиях военного времени свою кипучую деятельность К. И. Сатпаев направил на организацию работы для защиты страны от фашизма. Осенью 1943 года за заслуги в развитии науки и большие научные достижения К. И. Сатпаев был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР. В эти годы он особое внимание уделял ходу проектирования и строительства Казахстанской Магнитки, Балхаша и Атасуйского горнорудного комбината.
Вместе с тем следует подчеркнуть, что К. И. Сатпаев в первую очередь был и остается крупнейшим ученым в области геологической науки. Он создал и возглавил школу металлогении в Казахстане. Разработанный им комплексный подход формационного металлогенического анализа стал основополагающим для геологической науки и практики. Глава всей науки Казахстана был заслуженно признан прежде всего главой казахстанской школы геологов, одним из создателей науки о металлогении. Он оставил после себя большую плеяду ученых, воспитал целую школу металлогенистов Казахстана.
В 1958 году за разработку методологической основы и составление прогнозных металлогенических карт Центрального Казахстана, не имевших аналога в мировой геологической практике, группа казахстанских ученых-геологов во главе с академиком К. И. Сатпаевым была удостоена Ленинской премии. Эта работа показала роль казахстанских ученых и школы К. И. Сатпаева всему миру.
Много сил и энергии отдавал академик К. И. Сатпаев становлению и развитию международных связей Казахстана, укреплению и углублению сотрудничества казахских ученых с учеными России, Украины, Таджикистана, Узбекистана, Грузии, Киргизии. Признанием заслуг К. И. Сатпаева в этой сфере стали избрание его членом Президиума АН СССР и почетным членом Академии наук Таджикистана.
Выдающийся ученый страны, он представлял казахстанскую науку и за рубежом. Так, в 1947 г. он в составе делегации Верховного Совета СССР посетил Англию, где достойно представлял ученых страны. Как член советской парламентской группы был принят Уинстоном Черчиллем, премьер-министром Англии Эттли. В 1958 г. К. И. Сатпаев в составе представительной делегации побывал в Китае, где принял участие в работе геологической конференции КНР. Он был награжден четырьмя орденами Ленина и орденом Великой Отечественной войны, избирался депутатом Верховного Совета СССР и Казахской ССР.
Скончался 31 января 1964 г., похоронен в Алматы.
Маргулан написал о нем: "Рано оборвалась жизнь этого замечательного человека, светоча науки и разума, друга и товарища многих. Он был гордостью своего народа, жил и трудился во имя его процветания. Служение народу он считал высшим идеалом своей жизни…"
Братские народы разделили наше горе. Со всех концов Советского Союза шли в Алма-Ату в те скорбные дни телеграммы. Москва и Ленинград, Киев и Баку, Ереван и Тбилиси, Ташкент и Таллин, Рига и Вильнюс, Свердловск, Фрунзе, Новосибирск, Владивосток, Джезказган, Каражал, Рудный – все горевали о безвременно ушедшем Каныше. Скорбели о нем и известные ученые, и колхозники, и чабаны, и рабочие, и инженеры”.
Именем академика К. И. Сатпаева названы города в Карагандинской области, Институт геологических наук Академии наук РК, Жезказганский горно-металлургический комбинат, малая планета в созвездии Тельца, минерал, ледник и горная вершина Джунгарского Алатау, сорт цветов, улицы и школы в городах и поселках Республики Казахстан.