Александр Александрович родился 8(20) мая 1899 в Курске в семье железнодорожника. Первоначальное образование получил в Харьковском художественном училище (1915—1917). Молодость художника, как и многих его современников, была связана с революционными событиями

В 1928 Дейнека вышел из ОСТа и стал членом художественного объединения «Октябрь», а в 1931—1932 — членом Российской ассоциации пролетарских художников (РАПХ). В 1930 художник создал выразительные в цветовом и композиционном отношении плакаты «Механизируем Донбасс», «Физкультурница». В 1931 появились очень разные по своему настроению и тематике произведения: «На балконе», «Девочка у окна», «Наемник интервентов».

В период Великой Отечественной войны Дейнека жил в Москве и выполнял политплакаты для мастерской военно-оборонного плаката «Окна ТАСС». В 1942 году совместно с художником Г. Г. Нисским совершил поездку на фронт под город Юхнов. В это время он создал напряженные и драматичные произведения.

Дейнека преподавал в Москве во ВХУТЕИНе(1928—1930), в Московском полиграфическом институте (1930—1934), в МГАХИ имени В. И. Сурикова (1934—1946, 1957—1963), в Московском институте прикладного и декоративного искусства (1945—1953, до 1948 директор), в МАРХИ (1953—1957). Он являлся членом президиума (с 1958 года), вице-президентом (1962—1966), академиком-секретарем (1966—1968) отделения декоративных искусств АХ СССР.

Скончался 12 июня 1969 года.